(57)【要約】  ３次元撮像装置（１０）は、入射した光を電気信号に変換する撮像素子をそれぞれ備える複数の撮像装置（１１ａ，１１ｂ）と、レーザ光を発光する発光器（１４）と、を備え、発光器からのレーザ光（Ｂ）により撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点（Ａ）を形成し、発光点（Ａ）を基準点として複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正する。これにより、被写体の条件に関わらず常に必要なタイミングで校正を行うことができ、かつ、一定の精度を保った校正が可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を電気信号に変換する撮像素子をそれぞれ有する複数の撮像装置と、レーザ光を発光する発光器と、を備え、
前記発光器からのレーザ光により前記撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、
前記発光点を基準点として前記複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正することを特徴とする３次元撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置と前記発光器とが一体的に構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の３次元撮像装置。
【請求項３】
前記レーザ光により空中に複数の発光点を形成し、前記複数の発光点に基づいて前記校正を行うことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の３次元撮像装置。
【請求項４】
前記レーザ光により空中に発光パターンを形成し、前記発光パターンに基づいて前記校正を行うことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の３次元撮像装置。
【請求項５】
装置立ち上がり時に前記レーザ光を発光させて前記校正を行うことを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の３次元撮像装置。
【請求項６】
前記レーザ光を一定の時間間隔で発光させて前記校正を一定の時間間隔で行うことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の３次元撮像装置。
【請求項７】
前記レーザ光として不可視光を用いることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の３次元撮像装置。
【請求項８】
前記発光パターンがドライバへの情報を表示するものであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の３次元撮像装置。
【請求項９】
入射した光を電気信号に変換する撮像素子をそれぞれ有する複数の撮像装置を備える３次元撮像装置を校正する方法であって、
発光器からレーザ光を前記撮像装置の前方に発光し、
前記レーザ光により前記撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、
前記発光点を基準点として前記複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正することを特徴とする３次元撮像装置の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像装置を備える３次元撮像装置及びその校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した複数のカメラにより車間距離等を測定する車載ステレオカメラが公知である。このような車載ステレオカメラは、車両に一度設置された後は長期間(数年以上)稼動し続けることが求められる。車載ステレオカメラの正常な作動のために、通常は出荷前に校正を行うが、実際の使用環境で経年変化等により、レンズや撮像素子の取付位置関係や筐体などの構成部材の寸法・形状の変化などが生じ、当初設定した条件からずれてくることがある。このため、車載ステレオカメラの場合は、撮影した被写体の中から基準となる被写体を抽出して、これを利用することで車載ステレオカメラの校正を行い、測定の精度を長期的に維持している。【０００３】
例えば、特許文献１には、信号機等を利用した車載ステレオカメラの校正方法が開示されている。特許文献２，３には、ナンバープレート等を利用した自動校正機能のステレオカメラが開示されている。また、特許文献４には、ステレオカメラのキャリブレーション方法・装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３４１４５８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５４２５７号公報
【特許文献３】特開２００４−３５４２５６号公報
【特許文献４】特開２００５−１７２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、上記特許文献のように、撮影した映像の中から基準となる被写体を抽出し、これを利用して校正を行っていた。しかし、常に基準となる被写体が得られるわけではなく、基準となる被写体が得られるまで校正するタイミングをずらす等、校正するタイミングが不定期とならざるを得ない。また、常に基準となる被写体が同じ位置にあるわけではなく、複雑な信号処理をする必要があり、かつ、必ずしも良い精度が得られるとは限らないといった問題があった。【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、被写体の条件に関わらず常に必要なタイミングで校正を行うことができ、かつ、一定の精度を保った校正が可能な３次元撮像装置及び３次元撮像装置の校正方法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】
上記目的を達成するために、本実施形態による３次元撮像装置は、入射した光を電気信号に変換する撮像素子をそれぞれ有する複数の撮像装置と、レーザ光を発光する発光器と、を備え、前記発光器からのレーザ光により前記撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、前記発光点を基準点として前記複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正することを特徴とする。【０００７】
この３次元撮像装置によれば、発光器からレーザ光を発光することで、撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、この発光点を基準点として複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正できるので、３次元撮像装置について、いつどこでも校正が可能であり、被写体の条件に関わらず常に必要なタイミングで校正を行うことができ、一定の精度を保った校正が可能となる。【０００８】
上記３次元撮像装置において前記撮像装置と前記発光器とが一体的に構成されていることが好ましい。【０００９】
また、前記レーザ光により空中に複数の発光点を形成し、前記複数の発光点に基づいて前記校正を行うことで、複数の発光点をそれぞれ基準点として複数の校正を行うことができるので、校正の精度が向上する。【００１０】
また、前記レーザ光により空中に発光パターン（空中可視像）を形成し、前記発光パターンに基づいて前記校正を行うことで、さらに多数の発光点をそれぞれ基準点として多数の校正を行うことができるので、校正の精度がさらに向上する。この場合、前記発光パターンがドライバへの情報を表示するものであるようにしてもよい。【００１１】
また、装置立ち上がり時に前記レーザ光を発光させて前記校正を行うことで、装置始動時に定期的に校正を実行できる。【００１２】
また、前記レーザ光を一定の時間間隔で発光させて前記校正を一定の時間間隔で行うようにしてもよい。【００１３】
また、前記レーザ光として波長の長いまたは波長の短い光不可視光を用いることができる。【００１４】
本実施形態による３次元撮像装置の校正方法は、入射した光を電気信号に変換する撮像素子をそれぞれ有する複数の撮像装置を備える３次元撮像装置を校正する方法であって、発光器からレーザ光を前記撮像装置の前方に発光し、前記レーザ光により前記撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、前記発光点を基準点として前記複数の撮像装置の位置関係に関するずれを校正することを特徴とする。【００１５】
この３次元撮像装置の校正方法によれば、発光器からレーザ光を発光することで、撮像装置の前方の空中にプラズマによる発光点を形成し、この発光点を基準点として複数の撮像装置に関する位置関係のずれを校正できるので、３次元撮像装置について、いつどこでも校正が可能であり、被写体の条件に関係せずに、常に必要なタイミングで校正を行うことができ、一定の精度を保った校正が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の３次元撮像装置及び３次元撮像装置の校正方法によれば、被写体の条件に関わらず常に必要なタイミングで校正を行うことができ、かつ、一定の精度を保った校正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。
【図２】図１の３次元撮像装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１，図２の３次元撮像装置におけるステレオカメラの校正ステップを説明するためのフローチャートである。
【図４】別の３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。
【図５】図４の３次元撮像装置のレーザ発光器の概略的構成を示す図である。
【図６】さらに別の３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０，３０，４０  ３次元撮像装置
１，３  レンズ
２，４  撮像素子
１１  ステレオカメラ
１１ａ  基準カメラ
１１ｂ  参照カメラ
１４，２４，３４  レーザ発光器
２７  光走査部
Ａ  発光点、集光点
Ｂ  レーザ光
Ｃ〜Ｉ  発光点
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。図２は３次元撮像装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。【００２０】
図１，図２に示すように、本実施の形態による３次元撮像装置１０は、ステレオカメラ１１と、レーザ発光器（発光器）１４と、を備える。ステレオカメラ１１は、レンズ１と撮像素子２とを有する基準カメラ（撮影装置）１１ａと、レンズ３と撮像素子４とを有する参照カメラ（撮影装置）１１ｂと、から構成される。レーザ発光器１４は、赤外光または紫外光の不可視光を発生する半導体レーザからなるレーザ光源１４ａと、レンズからなるレンズ光学系１４ｂと、を備える。【００２１】
図２のように、３次元撮像装置１０は、ステレオカメラ１１と、各カメラ１１ａ、１１ｂから基準画像と参照画像の各データが入力する画像入力部１２と、基準画像と参照画像のステレオ画像に基づいて距離画像を生成する距離画像生成部１３と、レーザ発光器１４と、校正データ保持部１５と、校正ずれ判定部１６と、校正データ演算・生成部１７と、距離画像生成部１３で生成した距離画像に基づいて先行車両や歩行者等を検知する障害物検知部１８と、各部１１〜１８を制御する制御部１９と、を備え、自動車等の車両に搭載される。【００２２】
図１のように、ステレオカメラ１１の基準カメラ１１ａは焦点距離ｆのレンズ１の光学系とＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどからなる撮像素子２とから構成され、参照カメラ１１ｂは焦点距離ｆのレンズ３の光学系とＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどからなる撮像素子４とから構成されている。図２のように、撮像素子２，撮像素子４からそれぞれ撮影した画像データ信号が出力され、基準カメラ１１ａの撮像素子２から基準画像を得るとともに、参照カメラ１１ｂの撮像素子４から参照画像を得る。【００２３】
図１のように、３次元撮像装置１０において基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂとレーザ発光器１４は、共通の基板２１上に設置され所定の位置関係になるように一体的に固定されている。【００２４】
レーザ発光器１４は、基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂとの間に配置され、レーザ光源１４ａからのレーザ光Ｂがレンズ光学系１４ｂにより光軸ｐ上の前方の空中の点Ａに集光し、この集光点（発光点）Ａでプラズマによる発光が生じる。【００２５】
空気中におけるレーザ光の集光によるプラズマ発光は、公知の物理現象であって、例えば、独立行政法人産総研による公知文献「空中に浮かび上がる3次元（3D）映像」（産総研  ＴＯＤＡＹ  ２００６−０４  ＶＯＬ．６  ＮＯ．０４  第１６頁〜第１９頁）（http://www.aist.go.jp/aist＿j/aistinfo/aist＿today/vol06＿04/vol06＿04＿topics/vol06＿04＿topics.html）によれば、次のように説明されている。【００２６】
すなわち、空気中にレーザ光を強く集光すると、焦点近傍に非常に大きなエネルギーが集中する。すると、空気を構成する窒素や酸素の分子・原子は、イオンと電子に解離した「プラズマ」と呼ばれる状態になる。プラズマはいわば大きなエネルギーが閉じこめられている状態であり、そこからエネルギーが放出されるのに伴って、焦点の近傍で白い発光が観測される。この現象の特徴は、焦点近傍のみに発光が観測され、光路中は一見何も存在しないように（不可視のレーザを用いればより顕著に）見える点である。【００２７】
また、かかる物理現象を用いた空中可視像形成装置・方法に関しては、特開２００３−２３３３３９号公報、特開２００７−２０６５８８号公報に開示されている。【００２８】
レーザ発光器１４による集光点（発光点）Ａは、３次元撮像装置１０の前面から例えば０．５〜３ｍの範囲内の一定距離に固定する。この距離はレーザ発光器１４のレンズ光学系１４ｂの焦点距離により適宜設定できる。発光点Ａを固定することでレーザ発光器１４は駆動系などが不要となりシンプルな構成にできる。【００２９】
上述のようにレーザ発光器１４を２つのカメラ１１ａ，１１ｂの中央部に設け、カメラ１１ａ，１１ｂから一定距離のところの空中にプラズマ発光による発光点Ａを形成し、発光点Ａを基準点とすることで、２つのカメラ１１ａ，１１ｂの位置ずれを校正することができる。【００３０】
図１のように、基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂの撮像素子２，４は、それらの撮像面２ａ，４ａが共通面ｇ上に配置され、レンズ１，３は、それらのレンズ中心Ｏ１，Ｏ３を通る光軸ａと光軸ｂとが平行にかつ横方向のレンズ中心間隔Ｌで配置されている。また、レンズ１，３は、光軸ａ，ｂと直交し各レンズ中心Ｏ１，Ｏ３を通る共通のレンズ面ｈに配置されている。撮像面２ａ，４ａの共通面ｇとレンズ面ｈとは焦点距離ｆだけ離れて平行である。また、撮像面２ａ，４ａ上において光軸ａ，ｂが直交する基準点２ｂ，４ｂの横方向間隔がレンズ中心間隔Ｌと等しい。【００３１】
図１のレーザ発光器１４の光軸ｐは撮像面２ａ，４ａの共通面ｇに直交しており、光軸ｐとレンズ１の光軸ａとの距離Ｌ１と、光軸ｐとレンズ３の光軸ｂとの距離Ｌ２と、レンズ中心間隔Ｌに関し、次の関係式（１）が成り立つ。
Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ      ・・・（１）
ここで、距離計測対象を光軸ｐ上の発光点Ａとし、レンズ面ｈから発光点Ａまでの距離をＨとする。発光点Ａからの光が図１の破線のように、基準カメラ１１ａのレンズ１の中心Ｏ１を通過して撮像面２ａ上の結像位置２ｃに結像する一方、参照カメラ１１ｂのレンズ３の中心Ｏ３を通過して撮像面４ａ上の結像位置４ｃに結像したとする。基準カメラ１１ａの撮像面２ａ上の基準点２ｂから結像位置２ｃまでの距離ｍ、及び、参照カメラ１１ｂの撮像面４ａ上の基準点４ｂから結像位置４ｃまでの距離ｎは、基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂが間隔Ｌで配置されたことに起因するシフト量（視差）である。図１からＨ／Ｌ１＝ｆ／ｍ、及び、Ｈ／Ｌ２＝ｆ／ｎが成り立ち、次式（２），（３）を得る。
Ｈ＝（Ｌ１・ｆ）／ｍ      ・・・（２）
Ｈ＝（Ｌ２・ｆ）／ｎ      ・・・（３）
本実施の形態の図１では、Ｌ１＝Ｌ２であるから、上記式（１）から、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ／２である。したがって、上記式（２）、（３）から、次式（４），（５）を得る。
Ｈ＝（Ｌ・ｆ）／２ｍ      ・・・（４）
Ｈ＝（Ｌ・ｆ）／２ｎ      ・・・（５）
上記式（４）、（５）から、レンズ中心間隔Ｌ，焦点距離ｆが一定であるので、シフト量ｍ，ｎから発光点Ａまでの距離Ｈを計測できる。このように三角測量の原理によりステレオカメラ１１からの画像情報に基づいて発光点Ａまでの距離Ｈを計測できる。【００３２】
図２の距離画像生成部１３は、ステレオカメラ１１からの画像データに基づいて基準画像と参照画像との距離画像を生成し、被写体までの距離の計測のために視差演算を行う。この視差演算のために距離画像について対応点探索を行うが、この対応点探索のために、差分絶対値和(Sum of Absolute Difference:SAD)による相関法や位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)を用いる。具体的には、距離画像生成部１３は、ＳＡＤ法やＰＯＣ法による演算を集積素子等によりハード的に処理するが、ＣＰＵ（中央演算処理装置）によりソフト的に処理するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵは所定のプログラムに従って所定の演算を実行する。【００３３】
本実施の形態では、上述のように、レーザ発光器１４からのレーザ光Ｂで形成される発光点Ａまでの距離は一定であり既知であるので、発光点Ａを基準点とし、発光点Ａまでの既知の距離Ｈ０を利用して３次元撮像装置１０において２つのカメラ１１ａ，１１ｂの位置ずれを検出して校正（キャリブレーション）を行うようになっている。【００３４】
すなわち、図２の校正ずれ判定部１６は、ステレオカメラ１１における位置ずれを検出し、位置ずれの有無を判定する。ここで、ステレオカメラ１１における位置ずれとは、図１において、カメラ１１ａとカメラ１１ｂの位置ずれ、光軸ａ，光軸ｂの傾き、光軸ａと光軸ｂの平行度、レンズ中心間隔Ｌのずれ、等に起因して、３次元撮像装置１０で検出する距離値に誤差が発生すること、また、画像上のエピポーララインがずれることをいう。【００３５】
校正データ保持部１５は、レーザ発光器１４からのレーザ光Ｂで形成される発光点Ａまでの既知の距離Ｈ０や校正データを記憶し保持する。距離画像生成部１３は距離画像から発光点Ａまで距離Ｈを計測し、校正ずれ判定部１６は、計測した距離Ｈと既知の距離Ｈ０とを比較し、位置ずれの有無を判定する。例えば、両距離Ｈ、Ｈ０が一致し、または、ずれても所定範囲内であれば、位置ずれ無しと判定し、それ以外であれば、位置ずれ有りと判定し、そのずれ判定結果を校正データ演算・生成部１７に出力する。【００３６】
校正データ演算・生成部１７は、上記ずれ判定結果に基づいてステレオカメラ１１の並行化度等の校正データの演算・生成を行い、かかる校正データを校正データ保持部１５が記憶し保持する。【００３７】
距離画像生成部１３では、校正データ保持部１５からの校正データに基づいて距離誤差を修正し、また、画像上のエピポーララインを修正するようにして距離画像を生成する。【００３８】
図２の制御部１９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、上述のような距離画像生成及び校正のためのプログラムが保存されたＲＯＭ等の記憶媒体とを有し、記憶媒体から読み出されたプログラムに従ってＣＰＵが例えば図３のフローチャートのような各ステップを実行するように制御を行う。【００３９】
図１，図２の３次元撮像装置１０におけるステレオカメラ１１の校正ステップについて図３のフローチャートを参照して説明する。【００４０】
まず、車両を始動すると（Ｓ０１）、３次元撮像装置１０は校正モードに移行し（Ｓ０２）、レーザ発光器１４が作動する（Ｓ０３）。これにより、車両の前方の空中にプラズマにより図１の発光点Ａが形成される（Ｓ０４）。【００４１】
次に、図２の距離画像生成部１３で発光点Ａまでの距離Ｈを計測し（Ｓ０５）、校正ずれ判定部１６が計測距離Ｈと既知の距離Ｈ０とを比較し（Ｓ０６）、位置ずれ有りの場合は（Ｓ０７）、次のようにして校正を実行する（Ｓ０８）。【００４２】
すなわち、校正ずれ判定部１６のずれ判定結果を校正データ演算・生成部１７に出力し、校正データ演算・生成部１７は、上記ずれ判定結果に基づいてステレオカメラ１１の並行化度等の校正データの演算・生成を行い、かかる校正データを校正データ保持部１５が記憶し保持する。距離画像生成部１３では、校正データ保持部１５からの校正データに基づいて距離誤差を修正し、また、画像上のエピポーララインを修正するようにして距離画像を生成する。【００４３】
位置ずれ無しの場合（Ｓ０７）、または、上述の校正実行後（Ｓ０８）に、校正モードが終了する（Ｓ０９）。そして、所定時間が経過すると（Ｓ１０）、ステップＳ０２に戻り、同様にして校正を行う。【００４４】
以上のように、３次元撮像装置１０によれば、レーザ発光器１４からのレーザ光により車両前方の空中にプラズマによる発光点Ａを形成し、この発光点Ａを基準点にしてステレオカメラ１１に関する位置関係のずれを校正できるので、３次元撮像装置１０について、校正できる場所が限定されず、いつどこでも校正が可能である。また、車両前方の被写体の条件に関係せずに、常に必要なタイミングで校正を行うことができ、一定の精度を保った校正が可能となる。【００４５】
図１，図２の３次元撮像装置１０は、障害物検知部１８で先行車両や歩行者等を検知し、先行車両等までの距離を計測し、その検知・計測情報をドライバに画像や音声で知らせるようになっているが、上記校正を適宜実行することで、検知・計測情報をより正確なものとすることができる。【００４６】
次に、レーザ発光器により空中に複数の発光点を形成し、複数の発光点を基準点にしてステレオカメラの校正を行うようにした３次元撮像装置について図４，図５を参照して説明する。図４は別の３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。図５は図４の３次元撮像装置のレーザ発光器の概略的構成を示す図である。【００４７】
図４の３次元撮像装置３０は、レーザ発光器２４により空中に複数の発光点を形成するようにした以外は、図１，図２と同様の構成であり、レーザ発光器２４は、ステレオカメラ１１の基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂとの間に配置されており、図２の制御部１９により制御される。【００４８】
図５のように、レーザ発光器２４は、赤外光または紫外光の不可視光を発生する半導体レーザからなるレーザ光源２５と、レンズ光学系２６と、光走査部２７と、を備える。光走査部２７は、モータ等の駆動手段（図示省略）により回転軸２８ａを中心にして回動方向ｒ及びその反対方向ｒ’に回動可能でありレーザ光源２５からのレーザ光が入射する回動反射部材２８と、回動反射部材２８からの光を反射する反射部材２９と、を有する。【００４９】
レーザ光源２５からのレーザ光は、回動反射部材２８、反射部材２９で反射し、レンズ光学系２６から外部に出射するが、このとき、回動反射部材２８を回転軸２８ａを中心にして回動方向ｒ，ｒ’に回動させることでレーザ光を回動方向に走査する。これにより、レーザ光が光軸ｐに対し発散するようにレンズ光学系２６に入射し、レンズ光学系２６から光軸ｐに対し図４のように傾斜して出射する。【００５０】
上述のようにして、図４のように空中に複数の発光点Ｃ，Ｄ，Ｅを形成することができる。複数の発光点Ｃ，Ｄ，Ｅまでの各距離は一定であり固定されているので、複数の発光点Ｃ，Ｄ，Ｅをそれぞれ基準点として、上述と同様にして校正を複数回行うことで、より高精度な校正を行うことができる。【００５１】
なお、複数の発光点Ｃ，Ｄ，Ｅは、校正時に形成されていればよく、同時に形成する必要がないので、レーザ光を走査するとき、例えば、回動反射部材２８を所定角度だけ回動させて停止して発光点Ｃを形成し、中立位置で停止して発光点Ｄを形成し、反対側に所定角度だけ回動させて停止して発光点Ｅを形成するようにしてもよい。【００５２】
また、光走査部２７として回動反射部材２８を用いたが、これに限定されず、他の光走査手段を用いてもよく、例えば、プリズム等の偏光部材を光軸ｐに配置し、偏光部材の光軸ｐ回りの位置を変えることで光走査するようにしてもよい。また、微小電気機械素子（ＭＥＭＳ）型の光スキャナを利用してもよい。また、図５の回動反射部材２８の位置は、反射部材２９の位置であってもよい。【００５３】
次に、レーザ発光器により空中に発光パターンを形成し、これらの発光点を基準点にしてステレオカメラの校正を行うようにした３次元撮像装置について図６を参照して説明する。図６はさらに別の３次元撮像装置の要部の構成を示す図である。【００５４】
図６の３次元撮像装置４０は、レーザ発光器３４により空中に複数の発光点からなる発光パターンを形成するようにした以外は、図１，図２と同様の構成であり、レーザ発光器３４は、ステレオカメラ１１の基準カメラ１１ａと参照カメラ１１ｂとの間に配置されており、図２の制御部１９により制御される。【００５５】
レーザ発光器３４は、図５と同様に、赤外光または紫外光の不可視光を発生する半導体レーザからなるレーザ光源２５と、レンズ光学系２６と、光走査部２７と、を備えるが、光走査部２７はレーザ光源２５からのレーザ光を互いに異なる２方向に走査可能となっている。例えば、図５において、反射部材２９を回動反射部材２８と同様に回動可能に構成し、その回動方向を回動反射部材２８の回動方向と異なるように構成し、レーザ光源２５からのレーザ光を異なる２方向に走査することで、図６のような格子パターンＺのような２次元的な任意のパターンを空中に形成できる。【００５６】
上述のようにして空中に形成された格子パターンＺの所定の複数の発光点Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉまでの各距離は一定であり固定されているので、複数の発光点Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉをそれぞれ基準点として、上述と同様にして校正を図４よりもさらに多く複数回行うことで、さらに高精度な校正を行うことができる。【００５７】
また、空中に形成するパターンを情報表示に用いることができ、ドライバ向けの情報表示と、ステレオカメラ１１の校正を兼用するようにしてもよい。例えば、車両のドライバに対する情報を車両前方の空中に形成することで、ドライバに対する情報の表示に利用することができる。ドライバに対する情報としては、特に限定されないが、例えば、シートベルト装着の注意情報や車両メンテナンス情報などがあり、また、車両に搭載されたナビゲーションシステムと連動して、方向指示情報や道路渋滞情報や地名情報等を表示するようにしてもよい。【００５８】
また、レーザ発光器３４の光走査部として、上述と同様にＭＥＭＳ型の光スキャナを利用してもよく、この場合、１次元型のものを図５の各反射部材２８，２９の位置にそれぞれ配置するか、または、２次元型のものを反射部材２８または２９の位置に配置する。また、ガルバノミラーやポリゴンミラー等の他の光走査手段を用いてもよい。【００５９】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１，２の３次元撮像装置は２台のカメラからなるステレオカメラを備えるものであるが、本発明はこれに限定されず、３台またはそれ以上のカメラを備えるものであってもよい。【００６０】
また、図３では、車両の始動時に校正を自動的に行うとともに、その校正から所定時間経過後に再び校正を自動的に繰り返すようにしたが、始動時にのみ、始動時から所定時間経過した時にのみ、または、始動時には行わず所定時間経過毎に、校正を自動的に行うようにしてもよい。また、３次元撮像装置１０に手動ボタンを設け、かかる手動ボタンを操作することで、校正を手動で行うようにしてもよい。【００６１】
また、図１において、レーザ発光器１４の光軸ｐとレンズ１の光軸ａとの距離Ｌ１、光軸ｐとレンズ３の光軸ｂとの距離Ｌ２に関し、Ｌ１＝Ｌ２としたが、これに限定されず、Ｌ１≠Ｌ２であるようにレーザ発光器１４を配置してもよいことはもちろんである。
【図５】
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【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６】
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【国際調査報告】
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2009119229.tif 000010
2009119229.tif 000011
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