(57)【要約】撮像視野内の全領域を精度良く検査し、かつ、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で検査できる複眼測距装置の検査方法が提供される。その検査方法は、複眼測距装置（２００）から所定距離に検査チャート（Ｃ１）を配置する配置工程と、複眼測距装置（２００）によって検査チャート（Ｃ１）までの距離を測定する測定工程と、上記所定距離と測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを含み、検査チャート（Ｃ１）は、所定の幾何学的パターン（Ａ０）が第１および第２の配列方向に２次元的にアレイ状に配列され、第１の配列方向および第２の配列方向がそれぞれ第１の基線方向および第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度（θ１、θ２）を成すように設定されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離にチャートを配置する配置工程と、
前記複眼測距装置によって前記チャートまでの距離を測定する測定工程と、
前記所定距離と前記測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを有し、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対して所定の角度で傾いていることを特徴としており、
前記測定工程では、前記少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の前記幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、前記チャートまでの距離を測定する複眼測距装置の検査方法。
【請求項２】
前記配置工程では、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されたチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項３】
前記測定工程及び前記評価工程では、前記撮像面に結像した前記幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように前記撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返し、
前記検査方法はさらに、前記評価工程において前記差分が予め定められた値の範囲内にあると評価された前記ブロックの数が予め定められた数以上である場合に、前記複眼測距装置を検査合格と判別する判別工程を有する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項４】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項５】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項６】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項７】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項８】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査で用いるチャートであって、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴とする複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項９】
前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定された請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１０】
前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１１】
前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１２】
前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１３】
前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１４】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１５】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの他の１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、前記ｎと前記ｍとは異なる値である請求項１４に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１６】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査装置であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置されたチャートと、
前記所定距離を記憶する記憶手段と、
前記複眼測距装置によって測定された前記チャートまでの測定距離を取得する測定距離取得手段と、
前記所定距離と前記測定距離との差分が、予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価手段とを備え、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度を成すように配置されている複眼測距装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複眼測距装置の検査方法に関し、特に、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法および検査装置並びにそれに用いるチャートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の撮像光学系を有する撮像装置により測定対象物を撮像し、左右画像または上下画像の２つの画像を取得する複眼測距装置は、三角測量の原理を用いて測定対象物までの距離を算出する。このような複眼測距装置は、自動車の車間距離測定や、カメラの自動焦点システム、３次元形状測定システムに用いられている。【０００３】
図１５は複眼測距装置の三角測量について説明する図である。図１５において、Ｇ１は第１の撮像光学系の撮像レンズ、Ｎ１は第１撮像光学系の撮像面、Ｇ２は第２の撮像光学系の撮像レンズ、Ｎ２は第２撮像光学系の撮像面である。ここで、測定対象物Ｏ上の点Ｐを測定点とし、この点が第１の撮像光学系の光軸上に位置する場合、点Ｐは第１の撮像光学系では光軸ａ１上の撮像面に結像され、第２の撮像光学系では、光軸ａ２から基線方向にΔだけ離れた撮像面に結像される。ここで、撮像レンズから点Ｐまでの距離をＺとし、２つの撮像光学系Ｇ１、Ｇ２の光軸間距離である基線長をＤとし、撮像レンズの焦点距離をｆ（Ｇ１、Ｇ２とも同一とする）とし、視差量をΔとすると、次の式１で示される様な近似式が成立する。【０００４】
Δ≒Ｄ・ｆ／Ｚ      ・・・式１【０００５】
Δは第１の撮像光学系から得られた画像と第２の撮像光学系から得られた画像をパターンマッチングすることで抽出できるので、上記式１を変形する事により点Ｐまでの距離Ｚを抽出することが可能である。パターンマッチングの相関度は第１の撮像光学系から得られる基準画像の小領域と第２の撮像光学系から得られる参照画像の小領域との間の各画素の輝度の差分（絶対値）の総和である評価関数ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）によって求められる。ここで、小領域の演算ブロックサイズをｍ×ｎ画素とすると、ＳＡＤは次の式２によって求めることができる。【０００６】
【数１】
2009107365.tif 000003
【０００７】
上記式２において、ｘ、ｙは撮像面の座標であり、Ｉ０、Ｉ１はそれぞれ括弧内で示した座標における基準画像の輝度値と参照画像の輝度値である。図１６はＳＡＤ演算について説明する図である。ＳＡＤ演算では、基準画像の基準ブロック領域に対して参照画像の探索ブロック領域の位置を図１６のように基線方向にｄｘだけずらしながら演算し、ＳＡＤが極小値となるｄｘが、上記式１の視差量Δとなる。ＳＡＤは任意の座標で演算できるので、撮像視野内の全領域の距離情報を取得することができる。【０００８】
複眼測距装置では、撮像光学系や撮像素子等の持つ性能ばらつきや組立誤差、校正誤差等に起因して取得した距離情報がばらついてしまうため、測距精度が定められた規格内に入っているかどうかを検査する工程が必要となる。【０００９】
複眼測距装置の測距精度を検査するためのチャートとしては、図１７に示すような２階調の格子パターンが描かれたチャートＣ２や、特許文献１のように複数の階調の輝度パターンをランダムに配列して描かれたものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−０９１２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複眼測距装置で測定対象物を撮像したときに得られる視差量は、測定対象物までの距離によって変化するため、ＳＡＤの探索範囲は測距対象範囲の最長距離から最短距離まで撮像したとき得られる視差の範囲をカバーするように設定する必要がある。一方、測距の面分解能を上げるにはチャートのパターンを細かくする必要があるが、図１７のような格子パターンのチャートにおいて、格子パターンのピッチを細かく設定すると、撮像面で結像される格子パターンのピッチも細かくなり、ＳＡＤの探索範囲が広ければ、探索範囲内に格子パターンが複数存在することになるため、ＳＡＤの探索範囲内にマッチング箇所が複数出現し、正しく視差を検出することができない。よって、視差を正しく検出するためには、探索範囲内におけるマッチング箇所が１つになるように格子パターンのピッチを大きく設定しなければならない。ところが、格子パターンのピッチを大きく設定すると、演算ブロックサイズが格子パターンよりも小さく設定された場合では、演算ブロック内にコントラストが存在しない箇所が発生しパターンマッチングができなくなるため、その箇所では測距ができないという問題が生じる。逆に演算ブロック内に必ずコントラストが存在するようにするには、演算ブロックサイズを大きくしなければならいため、測距の面分解能が下がってしまうという問題がある。【００１１】
また、ＳＡＤ演算において測距対象物のコントラストが高い場合は極小値が鮮鋭に現れるが、対象物のコントラストが低い場合は極小値が鮮鋭に現れないため検出しにくくなる。従って、特許文献１のように輝度パターンがランダムに配列されたチャートでは、隣接する輝度パターンのコントラストが場所によって異なるため、ＳＡＤ演算によるパターンマッチングの精度がコントラストに応じてばらつく場合や、ランダム配列によって探索範囲内に周期性のある輝度パターンが偶然存在してしまうと、ほぼ等しい極小値が探索範囲内に複数存在してしまい、正しく測距できない箇所が発生するという問題が生じる。【００１２】
また、３つ以上の撮像光学系から構成され、例えば上下方向と左右方向に基線方向を有する複眼測距装置において、図１７のような格子パターンのチャートを測距すると、左右方向にはコントラストが存在するが上下方向にはコントラストが存在しないため、全ての領域で視差を検出することができない。従って、基線方向が２つある複眼測距装置を検査する場合は、各基線方向毎に検査に適合したチャートを用意し、２回に分けて検査を行わなければならない。【００１３】
本発明の目的はこのような問題を解決し、撮像視野内の全領域を精度良く検査し、かつ、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で検査できるチャートと検査方法及び検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明の複眼測距装置の検査方法は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法であって、前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離にチャートを配置する配置工程と、前記複眼測距装置によって前記チャートまでの距離を測定する測定工程と、前記所定距離と前記測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを有し、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴としており、前記測定工程は、前記少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の前記幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、前記チャートまでの距離を測定する。【００１５】
ここで、「基線方向」とは、２つの撮像光学系において視差が生じる方向、つまり、２つの撮像光学系が配置される並び方向、より詳しくは、２つの撮像光学系の撮像中心（撮像面の中心、あるいは、撮像レンズの中心）どうしを結ぶ線である。また、「幾何学的パターン」とは、チャート上に形成される模様を構成する個々の幾何学図形、例えば、１個の円形図形である。【００１６】
また、前記配置工程では、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されたチャートを配置することが好ましい。【００１７】
上記検査方法により、前記幾何学的パターンとその配列ピッチを適正に設定することで、全ての演算ブロックに必ずコントラストが存在するように調節することができ、各基線方向のＳＡＤ演算において、ＳＡＤの探索範囲内では探索ブロックのパターンを基準画像の基準ブロックのパターンに対して常に異ならせることができるため、撮像視野内の全ての領域の距離情報を精度良く取得することが可能となる。【００１８】
また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。【００１９】
これらにより、ＳＡＤ演算値において最も小さい極小値とその前後に存在する極小値との差を大きくすることができ、視差を誤検出する確率を減少させることができる。【００２０】
また、前記測定工程及び前記評価工程では、前記撮像面に結像した前記幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように前記撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返し、前記検査方法はさらに、前記評価工程において良（前記差分が予め定められた値の範囲内にある）と評価された前記ブロックの数が予め定められた数以上である場合に、前記複眼測距装置を検査合格と判別する判別工程を有すことが好ましい。【００２１】
これにより任意のブロックサイズ、つまり任意の面分解能で撮像視野内の全域において測距精度を評価することが可能となる。また、各ブロックの評価結果に基づいて、複眼測距装置の測距精度を検査することで、高精度に検査することが可能となる。【００２２】
また、本発明のチャートは、上記複眼測距装置の検査方法に用いるチャートであって、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いているチャートである。【００２３】
また、本発明は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査装置であって、前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置されたチャートと、前記所定距離を記憶する記憶手段と、前記複眼測距装置によって測定された前記チャートまでの測定距離を取得する測定距離取得手段と、前記所定距離と前記所定距離との差分が、予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価手段とを備え、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度を成すように配置されている複眼測距装置の検査装置として実現してもよい。【００２４】
さらに、上記複眼測距装置の検査方法に含まれる評価工程及び判別工程をコンピュータに実行させるプログラム、あるいは、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現することもできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により撮像視野内の全領域を精度良く検査し、かつ、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で検査できるチャートと検査方法及び検査装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に係る測距用チャートと検査方法の説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る測距用チャートを用いた時のＳＡＤ演算について説明する図である。
【図４】図４は、本発明に係る測距用チャートの作図方法の説明図である。
【図５】図５は、本発明に係る測距用チャートを示す図である。
【図６】図６は、本発明に係る検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、検査装置による複眼測距装置の測距精度を評価する処理手順を示したフローチャートである。
【図８】図８は、本発明に係る測距用チャートを示す図である。
【図９】図９は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る測距用チャートを用いた時のＳＡＤ演算について説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１５】図１５は、複眼測距装置の三角測量について説明する図である。
【図１６】図１６は、ＳＡＤ演算について説明する図である。
【図１７】図１７は、従来の格子パターンチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１        複眼測距装置
２ａ      第１の撮像光学系
２ｂ      第２の撮像光学系
２ｃ      第３の撮像光学系
３ａ      第１の撮像素子
３ｂ      第２の撮像素子
３ｃ      第３の撮像素子
１００    検査装置
１０１    入力部
１０２    表示部
１０３    測定距離取得部
１０４    記憶部
１０４ａ  配置距離データ
１０５    評価部
１１０    制御部
２００    複眼測距装置
Ｃ１，Ｃ２ 測距チャート
Ａ０〜Ａ５ 測距チャート上の幾何学的パターン
Ｂ１ チャートの幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチ
Ｂ２ チャートの幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチ
Ｐ１〜Ｐ５ 撮像面に結像された幾何学的パターン
θ１，α パターン配列方向の第１の基線方向と成す角
θ２，β パターン配列方向の第２の基線方向と成す角
Ｌａ 基準画像の演算ブロック
Ｌａ’ 第１の基線方向の参照画像の演算ブロック
Ｌａ’’ 第２の基線方向の参照画像の演算ブロック
Ｓｈ ＳＡＤ演算の第１の基線方向の探索範囲
Ｓｖ ＳＡＤ演算の第２の基線方向の探索範囲
ｂ１ 撮像面上に結像された幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチ
ｂ２ 撮像面上に結像された幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチ
Δｈ 第１の基線方向の視差量
Δｖ 第２の基線方向の視差量
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る検査チャート、検査方法および検査装置について、図面を用いて詳細に説明する。【００２９】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る測距評価用のチャート（このようなチャートを「測距チャート」または「検査チャート」ともいう。）Ｃ１の構成例を示す図である。チャートＣ１は、例えばシート状の媒体にパターンを印刷したもの、画像表示モニターによってパターンを表示したもの、投影機によってスクリーン上にパターンを投影したもの等である。図１（ａ）では、幾何学的パターンとして円形パターンＡ０を、２つ（第１および第２）の配列方向に２次元的にアレイ状に配列している。幾何学的パターンとしては円形に限らず、三角形、矩形、多角形等の幾何学的パターンとしてもよい。図１（ａ）における第１の配列方向は第１の基線方向（ここでは、チャートＣ１の長辺方向）に対してθ１だけ傾けてあり、第２の配列方向は第２の基線方向（ここでは、チャートＣ１の短辺方向）に対してθ２だけ傾けてある。図１（ｂ）は、本実施の形態に係る複眼測距装置の検査方法を示す斜視図である。Ｃ１はチャートであり、図１（ａ）で示した第１の基線方向と第２の基線方向が、図１（ｂ）に示す３つの撮像光学系から構成される複眼測距装置１の第１の基線方向（ここでは、第１の撮像光学系２ａと第２の撮像光学系２ｂにおいて視差が生じる方向）と第２の基線方向（ここでは、第１の撮像光学系２ａと第３の撮像光学系２ｃにおいて視差が生じる方向）にそれぞれ対応するように設置されている。２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ第１の撮像光学系、第２の撮像光学系、第３の撮像光学系であり、３ａ、３ｂ、３ｃは第１の撮像光学系、第２の撮像光学系、第３の撮像光学系にそれぞれ対応する第１の撮像素子、第２の撮像素子、第３の撮像素子である。チャートＣ１は、撮像光学系の光軸上であって、各撮像光学系から所定距離だけ離して配置している。【００３０】
図１（ａ）において、Ｂ１は、円形パターンの第１の基線方向のピッチ、即ち、第１の基線方向にみた時の円形パターンの位置が一致する繰り返し周期であり、円形パターンＡ０の中心を回転中心として前記θ１を変化させることでＢ１を変化させることができる。また、Ｂ２は、円形パターンの第２の基線方向のピッチ、即ち、第２の基線方向にみた時の円形パターンの位置が一致する繰り返し周期であり、円形パターンＡ０の円の中心を回転中心として前記θ２を変化させることでＢ２を変化させることができる。【００３１】
図２は、図１（ａ）のチャートを図１（ｂ）の複眼測距装置１で撮像した時に第１の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ａと、第２の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ｂと、第３の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ｃを示している。撮像パターンは被写体側から見ると逆像となるので、画像出力時には反転して出力される。従って、画像１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、撮像面裏面側から見た撮像パターンに対応している。ａ０は撮像面上に結像された図１（ａ）のチャート上のパターンＡ０に対応する円形パターンの画像であり、ｂ１は撮像面上において第１の基線方向と直交する方向の円形パターンの位置が一致するときの第１の基線方向の繰り返し周期であり、ｂ２は撮像面上において第２の基線方向と直交する方向の円形パターンの位置が一致するときの第２の基線方向の繰り返し周期である。なお、撮像パターンはチャートのパターンに対して上下左右反転して結像され、前述した通り画像出力時に反転して出力されるため、図２に示しているθ１とθ２はそれぞれ図１（ａ）のθ１とθ２に等しくなる。また、図２の結像パターンの一部１０ａにおいて破線によって形成された各マス目はそれぞれ複数の画素で構成されたブロック（例えば、８×８画素）であり、各ブロック毎にＳＡＤ演算が行われる。図１（ａ）のチャートのパターンの大きさと配列ピッチを適正に設定することで、チャート画像全体の演算ブロックに必ずコントラストが存在するように設定することができる。【００３２】
ここで、図２において１０ａを第１の撮像光学系によって結像された基準画像とし、１０ｂを第２の撮像光学系によって結像された参照画像とする。基準画像１０ａの基準ブロック（演算ブロック）Ｌａに着目すると、参照画像１０ｂのＬａ’はＳｈで示した探索範囲でＳＡＤ演算が実施される。従って、周期ｂ１の値がＳＡＤ演算の探索範囲Ｓｈよりも大きくなるように図１（ａ）のチャート周期Ｂ１を設定すれば、ＳＡＤ演算の探索範囲内ではパターンが一致する箇所は一箇所のみとなる。同様に１０ｃを第３の撮像光学系によって結像された参照画像として、基準画像１０ａの基準ブロックＬａに着目すると、参照画像１０ｃのＬａ’’はＳｖで示した探索範囲でＳＡＤ演算が実施される。従って、周期ｂ２の値がＳＡＤ演算の探索範囲Ｓｖよりも大きくなるように図１（ａ）のチャート周期Ｂ２を設定すれば、ＳＡＤ演算の探索範囲内ではパターンが一致する箇所は一箇所のみとなる。そのために、本実施の形態では、チャートＣ１では、撮像光学系２ａ〜２ｃにより撮像された画像上における幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチＢ１が、チャートＣ１と撮像光学系２ａ〜２ｃとの距離（所定距離）に対応する第１の基線方向の視差（探索範囲Ｓｈ）よりも大きくなるように、第１の基線方向に対する第１の配列方向の角度θ１が設定され、かつ、撮像光学系２ａ〜２ｃにより撮像された画像上における幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチＢ２が、上記所定距離に対応する第２の基線方向の視差（探索範囲Ｓｖ）よりも大きくなるように、第２の基線方向に対する第２の配列方向の角度θ２が設定されている。【００３３】
次に前記ＳＡＤ演算について説明する。図３（ａ）は図２における基準画像１０ａと参照画像１０ｂのＳＡＤ演算値の変化を示したグラフである。つまり、基準画像１０ａ上の着目するブロックと参照画像１０ｂ上のブロックとのＳＡＤ演算を、参照画像１０ｂ上のブロックを第１の基線方向に１画素ずつずらしながら繰り返していった場合の探索位置（第１の基線方向の画素位置）とＳＡＤ（演算結果）との関係を示すグラフである。図３（ａ）におけるｂ１、Ｓｈ、Δｈは、図２の参照画像１０ｂで示した符号に対応しており、探索範囲Ｓｈ内でＳＡＤ演算値が最も小さくなる探索位置が視差量Δｈである。また、図２の基準画像１０ａの円形パターンは第１の基線方向と直交する方向に少しずつずれて結像されているため、ＳＡＤ演算値の極小値は図３（ａ）のように探索範囲内で複数出現する。また、探索範囲に制限がなければ、図３（ａ）の破線で示したＳＡＤ演算値のように最も小さい極小値も周期ｂ１で繰り返し出現するが、探索範囲Ｓｈよりも周期ｂ１が大きくなるように設定されているので、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。【００３４】
同様に、図３（ｂ）は図２における基準画像１０ａと参照画像１０ｃのＳＡＤ演算値の変化を示したグラフである。つまり、基準画像１０ａ上の着目するブロックと参照画像１０ｃ上のブロックとのＳＡＤ演算を、参照画像１０ｃ上のブロックを第２の基線方向に１画素ずつずらしながら繰り返していった場合の探索位置（第２の基線方向の画素位置）とＳＡＤ（演算結果）との関係を示すグラフである。図３（ｂ）におけるｂ２、Ｓｖ、Δｖは、図２の参照画像１０ｃで示した符号に対応しており、探索範囲Ｓｖ内でＳＡＤ演算値が最も小さくなる探索位置が視差量Δｖである。また、図２の基準画像１０ａの円形パターンは第２の基線方向と直交する方向に少しずつずれて結像されているため、ＳＡＤ演算値の極小値は図３（ｂ）のように探索範囲内で複数出現する。また、探索範囲に制限がなければ、図３（ｂ）の破線で示したＳＡＤ演算値のように最も小さい極小値も周期ｂ２で繰り返し出現するが、探索範囲Ｓｖよりも周期ｂ２が大きくなるように設定されているので、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。このように、本実施の形態の検査方法によれば、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で高精度に検査することが可能となる。【００３５】
ここで、ＳＡＤ演算の第１の基線方向の探索範囲Ｓｈ、第２の基線方向の探索範囲Ｓｖそれぞれの範囲内でパターンの一致する箇所が一箇所のみとなるように、第１の基線方向からのパターンの配列方向の傾きθ１と、第２の基線方向からのパターンの配列方向の傾きθ２を設定する方法について説明する。【００３６】
図４は、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比が５：４であり、各撮像光学系の焦点距離が等しい複眼測距装置の測距精度を検査するための検査チャートの作図方法について説明する図である。【００３７】
第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比が５：４であれば、対象物を撮像したときに得られる視差量の比も、上記式１より、撮像光学系と検査チャートとの距離に係わらず５：４となる。一方、ＳＡＤ演算の探索範囲は測距対象範囲の最長距離から最短距離まで撮像したとき得られる視差の範囲に対してマージンを持たせる必要がある。ここで、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の視差探索範囲Ｓｈと第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の視差探索範囲Ｓｖのいずれも探索範囲に対して同じ比率でマージンを持たせると、ＳｈとＳｖの比も５：４程度であることが望ましく、図２で説明した撮像面における第１の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ１（ｂ１＞Ｓｈ）と第２の基線方向の撮像パターンの基線方向の繰り返し周期ｂ２（ｂ２＞Ｓｖ）の比も５：４程度であることが望ましい。ゆえに、チャート上における第１の基線方向のパターンの繰返し周期と第２の基線方向のパターンの繰返し周期も５：４程度であることが望ましい。図４では第１の基線方向をｘ方向とし、第２の基線方向をｙ方向としたｘｙ直交座標系にて作図している。図４において、破線によって形成されたマス目は作図用の仮想線である。また、左下を原点（０，０）としており、１マスの大きさはｘ方向ｙ方向共に１であり、１マスが１つの演算ブロック（例えば、８×８画素）の大きさに対応している。【００３８】
まず、図４（ａ）のように原点（０，０）と座標（５，１）および座標（１，４）を円の中心とする円形パターンＡ１、Ａ２、Ａ３をそれぞれ形成する。円形パターンの大きさの条件については後述する。ここで、原点（０，０）と座標（５，１）とを結ぶ線分と第１の基線方向との成す角がθ１であり、原点（０，０）と座標（１，４）とを結ぶ線分と第２の基線方向との成す角がθ２である。次に図４（ｂ）のように原点（０，０）と座標（５，１）とで結ばれた線分を５等分する各点に円形パターンを形成し、原点（０，０）と座標（１，４）とで結ばれた線分を４等分する各点に円形パターンを形成する。最後に図４（ｃ）のように、原点（０，０）と座標（５，１）を結ぶ線分方向と原点（０，０）と座標（１，４）を結ぶ線分方向をパターンの配列方向として円形パターンをアレイ状配列する。このとき、座標（０．２５，１）の円形パターンＡ５と座標（５，１）の円形パターンＡ２は、第１の基線方向に見た時のｙ成分の一致する繰り返し周期Ｂ１（＝４．７５）を成し、座標（１，０．２）の円形パターンＡ４と座標（１，４）の円形パターンＡ３は、第２の基線方向に見たときのｘ成分の一致する周期Ｂ２（＝３．８）を成しており、周期Ｂ１と周期Ｂ２の比は５：４となる。【００３９】
本実施の形態において、円形パターンの大きさを原点（０，０）と座標（０．２５，１）と座標（１，０．２）を頂点とする三角形の外接円よりも大きくすると、パターンで完全に埋め尽くされてしまうため、前記外接円よりも小さくする必要がある。本実施の形態では、円形パターンの半径を前記外接円の半径の半分にしている。【００４０】
このようなチャートを複眼測距装置で撮像すると、撮像面上には図２で示した像が形成され、第１の基線方向および第２の基線方向のいずれにおいても、探索範囲内では同じパターンが繰り返されないため、ＳＡＤ演算では索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。【００４１】
なお、本実施の形態では、円形パターンＡ２の座標を（５，１）、Ａ３の座標を（１，４）としているが、探索視差量がさらに大きな複眼測距装置の場合は、Ａ２の座標を（１０，１）、Ａ３の座標を（１，８）としてもよく、このような場合においても第１の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ１と第２の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ２の比も５：４となる。一般化すると、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比がｍ：ｎとなる複眼測距装置の測距精度を検査するための検査チャートの作図では、ａを整数とすると、円形パターンＡ２の座標を（ｍ・ａ，１）、Ａ３の座標を（１，ｎ・ａ）とすればよい。ただし、ｍとｎの値が大きな数字となる場合は小さな値の比で近似してもよい。例えば、ｍ：ｎ＝５１：３７の場合は、作図の際、ｍ＝５、ｎ＝４のように近似しても差し支えない。【００４２】
なお、図４（ａ）〜（ｃ）においてθ２は第２の基線方向に対して時計回りの方向に円形パターンの配列方向を設定しているが、図５のようにθ２を第２の基線方向に対して反時計回りの方向に円形パターンの配列方向を設定してもよい。このとき、第１の基線方向に見た時のｘ成分の一致する繰り返し周期Ｂ１’と第２の基線方向に見た時のｙ成分の一致する繰り返し周期Ｂ２’の比も５：４となる。【００４３】
図６は、本実施の形態に係る検査装置１００の機能構成例を示すブロック図である。ここでは、検査の対象となる複眼測距装置２００も併せて図示されている。この検査装置１００は、複眼測距装置２００の距離精度を評価する装置であり、チャートＣ１、入力部１０１、表示部１０２、制御部１１０（測定距離取得部１０３、記憶部１０４、評価部１０５）を備えている。  複眼測距装置２００は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる第１の基線方向の視差と第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する装置である。【００４４】
チャートＣ１は、前述の通りパターンに特徴を有しており、例えばシート状の媒体にパターンを印刷したもの、画像表示モニターによってパターンを表示したもの、投影機によってスクリーンに投影したもの等である。チャートＣ１は、複眼測距装置２００が備える３つの撮像光学系の光軸上でそれらの撮像光学系から所定距離（例えば、５０ｃｍ）に配置されている。【００４５】
入力部１０１は、例えばキーボードやマウス等で構成されており、オペレータからの操作を受け付けて、その操作結果を制御部１１０等に通知する。【００４６】
表示部１０２は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されており、記憶部１０４等に格納されているデータや検査結果等を表示したりする。【００４７】
制御部１１０は、複眼測距装置２００、入力部１０１および表示部１０２と接続され、それらを制御したり、それらと信号のやりとりをしたりすることで、複眼測距装置２００を検査する処理部であり、測定距離取得部１０３、記憶部１０４および評価部１０５を備える。この制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、制御プログラムが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、通信インターフェース、補助メモリ（ハードディスク等の不揮発性メモリ）等で実現される。【００４８】
測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００が測定した演算ブロック又は画素毎のチャートまでの距離（測定距離）を取得する。【００４９】
記憶部１０４は、読み書き可能なメモリなどからなり、複眼測距装置２００が備える３つの撮像光学系とチャートＣ１との距離（所定距離）を示す配置距離データ１０４ａを保持している。【００５０】
評価部１０５は、配置距離データ１０４ａが示す距離（所定距離）と測定距離取得部１０３によって取得された距離（測定距離）との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する処理部である。【００５１】
以上のように構成された本実施の形態における検査装置１００を用いた複眼測距装置２００の検査方法は、以下の通りである。ここで、検査方法とは、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる第１の基線方向の視差と第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置２００の距離精度を評価する方法である。【００５２】
その検査方法は、以下の工程を含む。つまり、
（１）人手またはロボット等により、撮像光学系の光軸上で撮像光学系（ここでは、複眼測距装置２００）から所定距離にチャートＣ１を配置する配置工程。
（２）複眼測距装置２００によってチャートＣ１までの距離を測定する測定工程。
（３）所定距離と測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程。【００５３】
なお、上記測定工程及び評価工程では、撮像面に結像した幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返す。
（４）評価工程において上記差分が予め定められた値の範囲内にあると評価されたブロックの数が予め定められた数以上である場合に、複眼測距装置２００を検査合格と判別する判別工程。【００５４】
ここで、特徴的なことは、チャートＣ１が、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、第１の配列方向および第２の配列方向がそれぞれ第１の基線方向および第２の基線方向に対して所定の角度で傾いていることであり、さらに、測定工程では、少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、チャートまでの距離を測定することである。【００５５】
次に、本実施の形態における検査装置１００の基本的な動作について説明する。【００５６】
図７は、上記配置工程の後における、検査装置１００による複眼測距装置２００の各撮像光学系間から抽出した測定距離の精度を評価する処理手順（つまり、測定工程、評価工程、判別工程）を示したフローチャートである。なお、検査装置１００は、２つの基線方向のそれぞれについて、同様の評価を行う。ここでは、１つの基線方向に対する評価の処理手順を説明する。【００５７】
まず、測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００から基準画像と参照画像とを受け取り、それらの画像について、以下で行う評価がまだ行われていない演算ブロックを選択する（Ｓ１０１）。次に、測定距離取得部１０３は、選択した演算ブロックにおいてＳＡＤ演算によって視差を抽出し、上記式２より測定距離に変換することで、測定距離を取得する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２〜Ｓ１０３が上記測定工程に相当する。【００５８】
なお、複眼測距装置２００が演算ブロックごとの測定距離を算出する機能を有する場合には、測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００で算出された測定距離を取得してもよい。【００５９】
また、ＳＡＤ演算による視差の抽出は、基準画像の演算ブロックの位置とＳＡＤ演算値が極小値となる参照画像の演算ブロックの位置との差分（基線方向における画素数）を特定することにより行う。このとき、視差を抽出する精度としては、ピクセル単位であってもよいし、サブピクセル単位であってもよい。サブピクセル単位で視差を抽出するには、図３に示されるＳＡＤ演算値のグラフにおいて、極小値を含む複数のＳＡＤ演算値を近似曲線にフィッティングさせ、その曲線の最下点における探索位置（基線方向における画素位置）を求めればよい。【００６０】
続いて、評価部１０５は、選択した演算ブロックに対応する複眼測距装置２００からチャートＣ１までの配置距離を、記憶部１０４に格納された配置距離データ１０４ａから取得する（Ｓ１０３）。【００６１】
そして、評価部１０５は、ステップＳ１０２で取得した測定距離とステップＳ１０３で取得した配置距離との差分を算出する（Ｓ１０４）。続いて、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内、例えば距離Ｚに対して±５％の範囲以内であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内である場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、評価部１０５は、選択した演算ブロックは良であると判定する（Ｓ１０６）。一方、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内でない場合（Ｓ１０５でＮｏ）、評価部１０５は、選択した演算ブロックは不良であると判定する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が上記評価工程に相当する。【００６２】
続いて、評価部１０５は、判定すべての演算ブロックについて判定が終了したかを判別する（Ｓ１０８）。ここで、全ての演算ブロックについて判定が終了していないと判別された場合は（Ｓ１０８でＮｏ）、再びステップＳ１０１に戻り、演算ブロックの選択から処理を繰り返す。一方、全ての演算ブロックについて判定が終了したと判別された場合（Ｓ１０８でＹｅｓ）、評価部１０５は、ステップＳ１０６で良と判定された演算ブロック数（良判定ブロック数）ｐを算出する（Ｓ１０９）。ここで、算出された良判定ブロック数ｐが予め定められた値である良否判定値以上、例えば、評価の対象となる全ての演算ブロックの９５％のブロック数以上の場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、評価部１０５は、検査の対象となった複眼測距装置２００を検査合格として（Ｓ１１１）、処理を終了する。一方、算出された良否判定ブロック数ｐが予め定められた値である良否判定値未満の場合（Ｓ１１０でＮｏ）、評価部１０５は、検査の対象となった複眼測距装置２００を検査不合格として（Ｓ１１２）、処理を終了する。ステップＳ１０９〜Ｓ１１２が上記判別工程に相当する。【００６３】
なお、検査装置１００は、以上の処理手順による評価を２つの基線方向のそれぞれについて行い、２つの基線方向のそれぞれについて、検査合否を判定する。あるいは、２つの基線方向のいずれについても検査合格となった場合にだけ、総合判定として、合格と判定する。【００６４】
以上の処理によって、撮像視野内の全域において演算ブロックごとに距離情報を取得することができる。そして、取得した距離情報と実際の距離情報との差分を評価することで、高精度に複眼測距装置の測距精度を検査することが可能となる。【００６５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における検査チャートについて説明する。【００６６】
図８（ａ）は、図８（ｂ）に示されるように第１の基線方向と第２の基線方向が直交していない複眼測距装置の検査チャートのパターンの一部を示している。図８（ａ）では第１の基線方向をｘ方向とし、第２の基線方向をｙ’方向としたｘｙ’非直交座標系でパターンを作図している。図８（ａ）において、破線によって形成されたマス目は作図用の仮想線である。また、左下を原点（０，０）としており、１マスの大きさはｘ方向ｙ’方向共に１である。本実施の形態は、図４に対して第２の基線方向が異なるのみであり、作図方法は同じである。【００６７】
一方、撮像素子の各画素は通常直交して配列されているため、第２の基線方向の視差を探索する場合は、第２の基線方向が第１の基線方向と直交するように画像を回転させる処理を行ってから視差演算をすることが望ましい。【００６８】
このようなチャートを、図８（ｂ）に示されるような第１の基線方向と第２の基線方向が直交していない複眼測距装置で撮像すると、第１の基線方向および第２の基線方向のいずれにおいても、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。【００６９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における検査チャートについて説明する。【００７０】
図９はチャートの幾何学的パターンの階調（濃淡、色相、明度、彩度等）を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図９において、Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ階調の異なる円形パターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図９では、チャートの円形パターンの階調を２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の階調によって周期的に変化させてもよい。測距範囲の最短距離で得られる視差量が大きく、パターンの配列方向と基線方向とが成す角を小さくしなければならない場合には、前記実施の形態１のようにアレイ状に配列されたパターンが全て同じ階調であると、ＳＡＤ演算値の最も小さい極小値と隣接する極小値との差が小さくなってしまい、視差量を誤検出してしまう可能性がある。【００７１】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、パターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合のＳＡＤ演算を示す図であり、Δｈは視差量、ＳｈはＳＡＤ演算の探索範囲、ｂ１は撮像面上において基線方向と直交する直交軸方向の円形パターンが一致するときの基線方向の繰り返し周期である。図１０（ａ）は、同じ階調でパターンを配列した場合のＳＡＤ演算を示す図であり、図１０（ｂ）は本実施の形態（図９）のように２種類のパターンの階調を交互に配列した場合のＳＡＤ演算を示す図である。２種類の諧調の異なるパターンの配列方向を基線方向に交互に繰り返すことにより、ＳＡＤ演算値は図１０（ｂ）のように隣接する極小値の差を大きくすることができる。従って、最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差も図１０（ａ）と比べて大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。【００７２】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの階調のみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。【００７３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における検査チャートについて説明する。【００７４】
図１１はチャートの幾何学的パターンの形状を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１１において、Ｐ１、Ｐ３はそれぞれ形状の異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１１では、チャートの円形パターンと正方形のパターンを交互に繰り返しているが、３種類以上の形状によって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。【００７５】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの形状のみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。【００７６】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における検査チャートについて説明する。【００７７】
図１２はチャートの幾何学的パターンの大きさを第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１２において、Ｐ１、Ｐ４はそれぞれ大きさの異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１２では、チャートの円形パターンの大きさを２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の大きさによって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。【００７８】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの大きさのみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。【００７９】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における検査チャートについて説明する。【００８０】
図１３はチャートの幾何学的パターンの向き（ここでは、幾何学的パターンを正方形とし、正方形自体の回転角度）を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１３において、Ｐ１、Ｐ５はそれぞれ向きの異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１３では、チャートのパターンの向きを２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の向きによって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。【００８１】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの向きのみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。【００８２】
以上のように、実施の形態１〜６の検査方法を用いることにより、任意のブロックサイズで撮像視野内全域の距離情報を取得できる。従って、領域毎に良否規格を設定した検査や、取得データの分布状態に良否規格を設定した検査などが可能となる。【００８３】
また、１回の撮像で取得した画像によって第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間から視差を抽出することができるため、基線方向毎にチャートや複眼測距装置の向きを変えなくてもよい。【００８４】
以上、本発明に係る検査チャート、検査方法および検査装置について、実施の形態１〜６に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に変形を施して得られる変形例や、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせて得られる変形例も本発明に含まれる。【００８５】
たとえば、実施の形態３〜６では、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけが第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化しているが、本発明に係る検査チャートは、このような幾何学的パターンの配列だけに限定されず、諧調、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが第１の基線方向及び第２の基線方向に周期的に変化していてもよい。このとき、図１４に示される撮像パターンのように、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きの１つが第１の基線方向及び第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きの他の１つが第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、ｎとｍとは異なる値であってもよい。図１４に示されるチャートでは、幾何学的パターンの諧調が３段階で変化するとともに、幾何学的パターンの形状が２段階で変化している。これにより、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけを変化させる場合よりも、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差をより大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性をより低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る複眼測距装置の検査方法は、車載用、監視カメラ用、３次元形状計測システム用等の複眼測距装置の測距精度の検査に有用である。
【図１】
2009107365.tif 000004
【図２】
2009107365.tif 000005
【図３】
2009107365.tif 000006
【図４】
2009107365.tif 000007
【図５】
2009107365.tif 000008
【図６】
2009107365.tif 000009
【図７】
2009107365.tif 000010
【図８】
2009107365.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2009107365.tif 000013
【図１１】
2009107365.tif 000014
【図１２】
2009107365.tif 000015
【図１３】
2009107365.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2009107365.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2009107365.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月17日(2009.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複眼測距装置の検査方法に関し、特に、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法および検査装置並びにそれに用いるチャートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の撮像光学系を有する撮像装置により測定対象物を撮像し、左右画像または上下画像の２つの画像を取得する複眼測距装置は、三角測量の原理を用いて測定対象物までの距離を算出する。このような複眼測距装置は、自動車の車間距離測定や、カメラの自動焦点システム、３次元形状測定システムに用いられている。
【０００３】
図１５は複眼測距装置の三角測量について説明する図である。図１５において、Ｇ１は第１の撮像光学系の撮像レンズ、Ｎ１は第１撮像光学系の撮像面、Ｇ２は第２の撮像光学系の撮像レンズ、Ｎ２は第２撮像光学系の撮像面である。ここで、測定対象物Ｏ上の点Ｐを測定点とし、この点が第１の撮像光学系の光軸上に位置する場合、点Ｐは第１の撮像光学系では光軸ａ１上の撮像面に結像され、第２の撮像光学系では、光軸ａ２から基線方向にΔだけ離れた撮像面に結像される。ここで、撮像レンズから点Ｐまでの距離をＺとし、２つの撮像光学系Ｇ１、Ｇ２の光軸間距離である基線長をＤとし、撮像レンズの焦点距離をｆ（Ｇ１、Ｇ２とも同一とする）とし、視差量をΔとすると、次の式１で示される様な近似式が成立する。
【０００４】
Δ≒Ｄ・ｆ／Ｚ      ・・・式１
【０００５】
Δは第１の撮像光学系から得られた画像と第２の撮像光学系から得られた画像をパターンマッチングすることで抽出できるので、上記式１を変形する事により点Ｐまでの距離Ｚを抽出することが可能である。パターンマッチングの相関度は第１の撮像光学系から得られる基準画像の小領域と第２の撮像光学系から得られる参照画像の小領域との間の各画素の輝度の差分（絶対値）の総和である評価関数ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）によって求められる。ここで、小領域の演算ブロックサイズをｍ×ｎ画素とすると、ＳＡＤは次の式２によって求めることができる。
【０００６】
【数１】
2009107365.tif 000021
【０００７】
上記式２において、ｘ、ｙは撮像面の座標であり、Ｉ０、Ｉ１はそれぞれ括弧内で示した座標における基準画像の輝度値と参照画像の輝度値である。図１６はＳＡＤ演算について説明する図である。ＳＡＤ演算では、基準画像の基準ブロック領域に対して参照画像の探索ブロック領域の位置を図１６のように基線方向にｄｘだけずらしながら演算し、ＳＡＤが極小値となるｄｘが、上記式１の視差量Δとなる。ＳＡＤは任意の座標で演算できるので、撮像視野内の全領域の距離情報を取得することができる。
【０００８】
複眼測距装置では、撮像光学系や撮像素子等の持つ性能ばらつきや組立誤差、校正誤差等に起因して取得した距離情報がばらついてしまうため、測距精度が定められた規格内に入っているかどうかを検査する工程が必要となる。
【０００９】
複眼測距装置の測距精度を検査するためのチャートとしては、図１７に示すような２階調の格子パターンが描かれたチャートＣ２や、特許文献１のように複数の階調の輝度パターンをランダムに配列して描かれたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−０９１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
複眼測距装置で測定対象物を撮像したときに得られる視差量は、測定対象物までの距離によって変化するため、ＳＡＤの探索範囲は測距対象範囲の最長距離から最短距離まで撮像したとき得られる視差の範囲をカバーするように設定する必要がある。一方、測距の面分解能を上げるにはチャートのパターンを細かくする必要があるが、図１７のような格子パターンのチャートにおいて、格子パターンのピッチを細かく設定すると、撮像面で結像される格子パターンのピッチも細かくなり、ＳＡＤの探索範囲が広ければ、探索範囲内に格子パターンが複数存在することになるため、ＳＡＤの探索範囲内にマッチング箇所が複数出現し、正しく視差を検出することができない。よって、視差を正しく検出するためには、探索範囲内におけるマッチング箇所が１つになるように格子パターンのピッチを大きく設定しなければならない。ところが、格子パターンのピッチを大きく設定すると、演算ブロックサイズが格子パターンよりも小さく設定された場合では、演算ブロック内にコントラストが存在しない箇所が発生しパターンマッチングができなくなるため、その箇所では測距ができないという問題が生じる。逆に演算ブロック内に必ずコントラストが存在するようにするには、演算ブロックサイズを大きくしなければならいため、測距の面分解能が下がってしまうという問題がある。
【００１２】
また、ＳＡＤ演算において測距対象物のコントラストが高い場合は極小値が鮮鋭に現れるが、対象物のコントラストが低い場合は極小値が鮮鋭に現れないため検出しにくくなる。従って、特許文献１のように輝度パターンがランダムに配列されたチャートでは、隣接する輝度パターンのコントラストが場所によって異なるため、ＳＡＤ演算によるパターンマッチングの精度がコントラストに応じてばらつく場合や、ランダム配列によって探索範囲内に周期性のある輝度パターンが偶然存在してしまうと、ほぼ等しい極小値が探索範囲内に複数存在してしまい、正しく測距できない箇所が発生するという問題が生じる。
【００１３】
また、３つ以上の撮像光学系から構成され、例えば上下方向と左右方向に基線方向を有する複眼測距装置において、図１７のような格子パターンのチャートを測距すると、左右方向にはコントラストが存在するが上下方向にはコントラストが存在しないため、全ての領域で視差を検出することができない。従って、基線方向が２つある複眼測距装置を検査する場合は、各基線方向毎に検査に適合したチャートを用意し、２回に分けて検査を行わなければならない。
【００１４】
本発明の目的はこのような問題を解決し、撮像視野内の全領域を精度良く検査し、かつ、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で検査できるチャートと検査方法及び検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明の複眼測距装置の検査方法は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法であって、前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離にチャートを配置する配置工程と、前記複眼測距装置によって前記チャートまでの距離を測定する測定工程と、前記所定距離と前記測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを有し、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴としており、前記測定工程は、前記少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の前記幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、前記チャートまでの距離を測定する。
【００１６】
ここで、「基線方向」とは、２つの撮像光学系において視差が生じる方向、つまり、２つの撮像光学系が配置される並び方向、より詳しくは、２つの撮像光学系の撮像中心（撮像面の中心、あるいは、撮像レンズの中心）どうしを結ぶ線である。また、「幾何学的パターン」とは、チャート上に形成される模様を構成する個々の幾何学図形、例えば、１個の円形図形である。
【００１７】
また、前記配置工程では、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されたチャートを配置することが好ましい。
【００１８】
上記検査方法により、前記幾何学的パターンとその配列ピッチを適正に設定することで、全ての演算ブロックに必ずコントラストが存在するように調節することができ、各基線方向のＳＡＤ演算において、ＳＡＤの探索範囲内では探索ブロックのパターンを基準画像の基準ブロックのパターンに対して常に異ならせることができるため、撮像視野内の全ての領域の距離情報を精度良く取得することが可能となる。
【００１９】
また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。また、前記配置工程では、前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置することが好ましい。
【００２０】
これらにより、ＳＡＤ演算値において最も小さい極小値とその前後に存在する極小値との差を大きくすることができ、視差を誤検出する確率を減少させることができる。
【００２１】
また、前記測定工程及び前記評価工程では、前記撮像面に結像した前記幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように前記撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返し、前記検査方法はさらに、前記評価工程において良（前記差分が予め定められた値の範囲内にある）と評価された前記ブロックの数が予め定められた数以上である場合に、前記複眼測距装置を検査合格と判別する判別工程を有すことが好ましい。
【００２２】
これにより任意のブロックサイズ、つまり任意の面分解能で撮像視野内の全域において測距精度を評価することが可能となる。また、各ブロックの評価結果に基づいて、複眼測距装置の測距精度を検査することで、高精度に検査することが可能となる。
【００２３】
また、本発明のチャートは、上記複眼測距装置の検査方法に用いるチャートであって、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いているチャートである。
【００２４】
また、本発明は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査装置であって、前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置されたチャートと、前記所定距離を記憶する記憶手段と、前記複眼測距装置によって測定された前記チャートまでの測定距離を取得する測定距離取得手段と、前記所定距離と前記所定距離との差分が、予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価手段とを備え、前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度を成すように配置されている複眼測距装置の検査装置として実現してもよい。
【００２５】
さらに、上記複眼測距装置の検査方法に含まれる評価工程及び判別工程をコンピュータに実行させるプログラム、あるいは、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現することもできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により撮像視野内の全領域を精度良く検査し、かつ、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で検査できるチャートと検査方法及び検査装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係る測距用チャートと検査方法の説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る測距用チャートを用いた時のＳＡＤ演算について説明する図である。
【図４】図４は、本発明に係る測距用チャートの作図方法の説明図である。
【図５】図５は、本発明に係る測距用チャートを示す図である。
【図６】図６は、本発明に係る検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、検査装置による複眼測距装置の測距精度を評価する処理手順を示したフローチャートである。
【図８】図８は、本発明に係る測距用チャートを示す図である。
【図９】図９は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る測距用チャートを用いた時のＳＡＤ演算について説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る測距用チャートの撮像パターンを示す図である。
【図１５】図１５は、複眼測距装置の三角測量について説明する図である。
【図１６】図１６は、ＳＡＤ演算について説明する図である。
【図１７】図１７は、従来の格子パターンチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る検査チャート、検査方法および検査装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る測距評価用のチャート（このようなチャートを「測距チャート」または「検査チャート」ともいう。）Ｃ１の構成例を示す図である。チャートＣ１は、例えばシート状の媒体にパターンを印刷したもの、画像表示モニターによってパターンを表示したもの、投影機によってスクリーン上にパターンを投影したもの等である。図１（ａ）では、幾何学的パターンとして円形パターンＡ０を、２つ（第１および第２）の配列方向に２次元的にアレイ状に配列している。幾何学的パターンとしては円形に限らず、三角形、矩形、多角形等の幾何学的パターンとしてもよい。図１（ａ）における第１の配列方向は第１の基線方向（ここでは、チャートＣ１の長辺方向）に対してθ１だけ傾けてあり、第２の配列方向は第２の基線方向（ここでは、チャートＣ１の短辺方向）に対してθ２だけ傾けてある。図１（ｂ）は、本実施の形態に係る複眼測距装置の検査方法を示す斜視図である。Ｃ１はチャートであり、図１（ａ）で示した第１の基線方向と第２の基線方向が、図１（ｂ）に示す３つの撮像光学系から構成される複眼測距装置１の第１の基線方向（ここでは、第１の撮像光学系２ａと第２の撮像光学系２ｂにおいて視差が生じる方向）と第２の基線方向（ここでは、第１の撮像光学系２ａと第３の撮像光学系２ｃにおいて視差が生じる方向）にそれぞれ対応するように設置されている。２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ第１の撮像光学系、第２の撮像光学系、第３の撮像光学系であり、３ａ、３ｂ、３ｃは第１の撮像光学系、第２の撮像光学系、第３の撮像光学系にそれぞれ対応する第１の撮像素子、第２の撮像素子、第３の撮像素子である。チャートＣ１は、撮像光学系の光軸上であって、各撮像光学系から所定距離だけ離して配置している。
【００３０】
図１（ａ）において、Ｂ１は、円形パターンの第１の基線方向のピッチ、即ち、第１の基線方向にみた時の円形パターンの位置が一致する繰り返し周期であり、円形パターンＡ０の中心を回転中心として前記θ１を変化させることでＢ１を変化させることができる。また、Ｂ２は、円形パターンの第２の基線方向のピッチ、即ち、第２の基線方向にみた時の円形パターンの位置が一致する繰り返し周期であり、円形パターンＡ０の円の中心を回転中心として前記θ２を変化させることでＢ２を変化させることができる。
【００３１】
図２は、図１（ａ）のチャートを図１（ｂ）の複眼測距装置１で撮像した時に第１の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ａと、第２の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ｂと、第３の撮像光学系の撮像素子から出力される画像の一部１０ｃを示している。撮像パターンは被写体側から見ると逆像となるので、画像出力時には反転して出力される。従って、画像１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、撮像面裏面側から見た撮像パターンに対応している。ａ０は撮像面上に結像された図１（ａ）のチャート上のパターンＡ０に対応する円形パターンの画像であり、ｂ１は撮像面上において第１の基線方向と直交する方向の円形パターンの位置が一致するときの第１の基線方向の繰り返し周期であり、ｂ２は撮像面上において第２の基線方向と直交する方向の円形パターンの位置が一致するときの第２の基線方向の繰り返し周期である。なお、撮像パターンはチャートのパターンに対して上下左右反転して結像され、前述した通り画像出力時に反転して出力されるため、図２に示しているθ１とθ２はそれぞれ図１（ａ）のθ１とθ２に等しくなる。また、図２の結像パターンの一部１０ａにおいて破線によって形成された各マス目はそれぞれ複数の画素で構成されたブロック（例えば、８×８画素）であり、各ブロック毎にＳＡＤ演算が行われる。図１（ａ）のチャートのパターンの大きさと配列ピッチを適正に設定することで、チャート画像全体の演算ブロックに必ずコントラストが存在するように設定することができる。
【００３２】
ここで、図２において１０ａを第１の撮像光学系によって結像された基準画像とし、１０ｂを第２の撮像光学系によって結像された参照画像とする。基準画像１０ａの基準ブロック（演算ブロック）Ｌａに着目すると、参照画像１０ｂのＬａ’はＳｈで示した探索範囲でＳＡＤ演算が実施される。従って、周期ｂ１の値がＳＡＤ演算の探索範囲Ｓｈよりも大きくなるように図１（ａ）のチャート周期Ｂ１を設定すれば、ＳＡＤ演算の探索範囲内ではパターンが一致する箇所は一箇所のみとなる。同様に１０ｃを第３の撮像光学系によって結像された参照画像として、基準画像１０ａの基準ブロックＬａに着目すると、参照画像１０ｃのＬａ’’はＳｖで示した探索範囲でＳＡＤ演算が実施される。従って、周期ｂ２の値がＳＡＤ演算の探索範囲Ｓｖよりも大きくなるように図１（ａ）のチャート周期Ｂ２を設定すれば、ＳＡＤ演算の探索範囲内ではパターンが一致する箇所は一箇所のみとなる。そのために、本実施の形態では、チャートＣ１では、撮像光学系２ａ〜２ｃにより撮像された画像上における幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチＢ１が、チャートＣ１と撮像光学系２ａ〜２ｃとの距離（所定距離）に対応する第１の基線方向の視差（探索範囲Ｓｈ）よりも大きくなるように、第１の基線方向に対する第１の配列方向の角度θ１が設定され、かつ、撮像光学系２ａ〜２ｃにより撮像された画像上における幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチＢ２が、上記所定距離に対応する第２の基線方向の視差（探索範囲Ｓｖ）よりも大きくなるように、第２の基線方向に対する第２の配列方向の角度θ２が設定されている。
【００３３】
次に前記ＳＡＤ演算について説明する。図３（ａ）は図２における基準画像１０ａと参照画像１０ｂのＳＡＤ演算値の変化を示したグラフである。つまり、基準画像１０ａ上の着目するブロックと参照画像１０ｂ上のブロックとのＳＡＤ演算を、参照画像１０ｂ上のブロックを第１の基線方向に１画素ずつずらしながら繰り返していった場合の探索位置（第１の基線方向の画素位置）とＳＡＤ（演算結果）との関係を示すグラフである。図３（ａ）におけるｂ１、Ｓｈ、Δｈは、図２の参照画像１０ｂで示した符号に対応しており、探索範囲Ｓｈ内でＳＡＤ演算値が最も小さくなる探索位置が視差量Δｈである。また、図２の基準画像１０ａの円形パターンは第１の基線方向と直交する方向に少しずつずれて結像されているため、ＳＡＤ演算値の極小値は図３（ａ）のように探索範囲内で複数出現する。また、探索範囲に制限がなければ、図３（ａ）の破線で示したＳＡＤ演算値のように最も小さい極小値も周期ｂ１で繰り返し出現するが、探索範囲Ｓｈよりも周期ｂ１が大きくなるように設定されているので、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。
【００３４】
同様に、図３（ｂ）は図２における基準画像１０ａと参照画像１０ｃのＳＡＤ演算値の変化を示したグラフである。つまり、基準画像１０ａ上の着目するブロックと参照画像１０ｃ上のブロックとのＳＡＤ演算を、参照画像１０ｃ上のブロックを第２の基線方向に１画素ずつずらしながら繰り返していった場合の探索位置（第２の基線方向の画素位置）とＳＡＤ（演算結果）との関係を示すグラフである。図３（ｂ）におけるｂ２、Ｓｖ、Δｖは、図２の参照画像１０ｃで示した符号に対応しており、探索範囲Ｓｖ内でＳＡＤ演算値が最も小さくなる探索位置が視差量Δｖである。また、図２の基準画像１０ａの円形パターンは第２の基線方向と直交する方向に少しずつずれて結像されているため、ＳＡＤ演算値の極小値は図３（ｂ）のように探索範囲内で複数出現する。また、探索範囲に制限がなければ、図３（ｂ）の破線で示したＳＡＤ演算値のように最も小さい極小値も周期ｂ２で繰り返し出現するが、探索範囲Ｓｖよりも周期ｂ２が大きくなるように設定されているので、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。このように、本実施の形態の検査方法によれば、２つの基線方向を有する複眼測距装置の距離精度を１回の撮像で高精度に検査することが可能となる。
【００３５】
ここで、ＳＡＤ演算の第１の基線方向の探索範囲Ｓｈ、第２の基線方向の探索範囲Ｓｖそれぞれの範囲内でパターンの一致する箇所が一箇所のみとなるように、第１の基線方向からのパターンの配列方向の傾きθ１と、第２の基線方向からのパターンの配列方向の傾きθ２を設定する方法について説明する。
【００３６】
図４は、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比が５：４であり、各撮像光学系の焦点距離が等しい複眼測距装置の測距精度を検査するための検査チャートの作図方法について説明する図である。
【００３７】
第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比が５：４であれば、対象物を撮像したときに得られる視差量の比も、上記式１より、撮像光学系と検査チャートとの距離に係わらず５：４となる。一方、ＳＡＤ演算の探索範囲は測距対象範囲の最長距離から最短距離まで撮像したとき得られる視差の範囲に対してマージンを持たせる必要がある。ここで、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の視差探索範囲Ｓｈと第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の視差探索範囲Ｓｖのいずれも探索範囲に対して同じ比率でマージンを持たせると、ＳｈとＳｖの比も５：４程度であることが望ましく、図２で説明した撮像面における第１の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ１（ｂ１＞Ｓｈ）と第２の基線方向の撮像パターンの基線方向の繰り返し周期ｂ２（ｂ２＞Ｓｖ）の比も５：４程度であることが望ましい。ゆえに、チャート上における第１の基線方向のパターンの繰返し周期と第２の基線方向のパターンの繰返し周期も５：４程度であることが望ましい。図４では第１の基線方向をｘ方向とし、第２の基線方向をｙ方向としたｘｙ直交座標系にて作図している。図４において、破線によって形成されたマス目は作図用の仮想線である。また、左下を原点（０，０）としており、１マスの大きさはｘ方向ｙ方向共に１であり、１マスが１つの演算ブロック（例えば、８×８画素）の大きさに対応している。
【００３８】
まず、図４（ａ）のように原点（０，０）と座標（５，１）および座標（１，４）を円の中心とする円形パターンＡ１、Ａ２、Ａ３をそれぞれ形成する。円形パターンの大きさの条件については後述する。ここで、原点（０，０）と座標（５，１）とを結ぶ線分と第１の基線方向との成す角がθ１であり、原点（０，０）と座標（１，４）とを結ぶ線分と第２の基線方向との成す角がθ２である。次に図４（ｂ）のように原点（０，０）と座標（５，１）とで結ばれた線分を５等分する各点に円形パターンを形成し、原点（０，０）と座標（１，４）とで結ばれた線分を４等分する各点に円形パターンを形成する。最後に図４（ｃ）のように、原点（０，０）と座標（５，１）を結ぶ線分方向と原点（０，０）と座標（１，４）を結ぶ線分方向をパターンの配列方向として円形パターンをアレイ状配列する。このとき、座標（０．２５，１）の円形パターンＡ５と座標（５，１）の円形パターンＡ２は、第１の基線方向に見た時のｙ成分の一致する繰り返し周期Ｂ１（＝４．７５）を成し、座標（１，０．２）の円形パターンＡ４と座標（１，４）の円形パターンＡ３は、第２の基線方向に見たときのｘ成分の一致する周期Ｂ２（＝３．８）を成しており、周期Ｂ１と周期Ｂ２の比は５：４となる。
【００３９】
本実施の形態において、円形パターンの大きさを原点（０，０）と座標（０．２５，１）と座標（１，０．２）を頂点とする三角形の外接円よりも大きくすると、パターンで完全に埋め尽くされてしまうため、前記外接円よりも小さくする必要がある。本実施の形態では、円形パターンの半径を前記外接円の半径の半分にしている。
【００４０】
このようなチャートを複眼測距装置で撮像すると、撮像面上には図２で示した像が形成され、第１の基線方向および第２の基線方向のいずれにおいても、探索範囲内では同じパターンが繰り返されないため、ＳＡＤ演算では探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。
【００４１】
なお、本実施の形態では、円形パターンＡ２の座標を（５，１）、Ａ３の座標を（１，４）としているが、探索視差量がさらに大きな複眼測距装置の場合は、Ａ２の座標を（１０，１）、Ａ３の座標を（１，８）としてもよく、このような場合においても第１の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ１と第２の基線方向の撮像パターンの繰り返し周期ｂ２の比も５：４となる。一般化すると、第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間の基線長の比がｍ：ｎとなる複眼測距装置の測距精度を検査するための検査チャートの作図では、ａを整数とすると、円形パターンＡ２の座標を（ｍ・ａ，１）、Ａ３の座標を（１，ｎ・ａ）とすればよい。ただし、ｍとｎの値が大きな数字となる場合は小さな値の比で近似してもよい。例えば、ｍ：ｎ＝５１：３７の場合は、作図の際、ｍ＝５、ｎ＝４のように近似しても差し支えない。
【００４２】
なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）においてθ２は第２の基線方向に対して時計回りの方向に円形パターンの配列方向を設定しているが、図５のようにθ２を第２の基線方向に対して反時計回りの方向に円形パターンの配列方向を設定してもよい。このとき、第１の基線方向に見た時のｘ成分の一致する繰り返し周期Ｂ１’と第２の基線方向に見た時のｙ成分の一致する繰り返し周期Ｂ２’の比も５：４となる。
【００４３】
図６は、本実施の形態に係る検査装置１００の機能構成例を示すブロック図である。ここでは、検査の対象となる複眼測距装置２００も併せて図示されている。この検査装置１００は、複眼測距装置２００の距離精度を評価する装置であり、チャートＣ１、入力部１０１、表示部１０２、制御部１１０（測定距離取得部１０３、記憶部１０４、評価部１０５）を備えている。複眼測距装置２００は、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる第１の基線方向の視差と第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する装置である。
【００４４】
チャートＣ１は、前述の通りパターンに特徴を有しており、例えばシート状の媒体にパターンを印刷したもの、画像表示モニターによってパターンを表示したもの、投影機によってスクリーンに投影したもの等である。チャートＣ１は、複眼測距装置２００が備える３つの撮像光学系の光軸上でそれらの撮像光学系から所定距離（例えば、５０ｃｍ）に配置されている。
【００４５】
入力部１０１は、例えばキーボードやマウス等で構成されており、オペレータからの操作を受け付けて、その操作結果を制御部１１０等に通知する。
【００４６】
表示部１０２は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されており、記憶部１０４等に格納されているデータや検査結果等を表示したりする。
【００４７】
制御部１１０は、複眼測距装置２００、入力部１０１および表示部１０２と接続され、それらを制御したり、それらと信号のやりとりをしたりすることで、複眼測距装置２００を検査する処理部であり、測定距離取得部１０３、記憶部１０４および評価部１０５を備える。この制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、制御プログラムが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、通信インターフェース、補助メモリ（ハードディスク等の不揮発性メモリ）等で実現される。
【００４８】
測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００が測定した演算ブロック又は画素毎のチャートまでの距離（測定距離）を取得する。
【００４９】
記憶部１０４は、読み書き可能なメモリなどからなり、複眼測距装置２００が備える３つの撮像光学系とチャートＣ１との距離（所定距離）を示す配置距離データ１０４ａを保持している。
【００５０】
評価部１０５は、配置距離データ１０４ａが示す距離（所定距離）と測定距離取得部１０３によって取得された距離（測定距離）との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する処理部である。
【００５１】
以上のように構成された本実施の形態における検査装置１００を用いた複眼測距装置２００の検査方法は、以下の通りである。ここで、検査方法とは、互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる第１の基線方向の視差と第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置２００の距離精度を評価する方法である。
【００５２】
その検査方法は、以下の工程を含む。つまり、
（１）人手またはロボット等により、撮像光学系の光軸上で撮像光学系（ここでは、複眼測距装置２００）から所定距離にチャートＣ１を配置する配置工程。
（２）複眼測距装置２００によってチャートＣ１までの距離を測定する測定工程。
（３）所定距離と測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程。
【００５３】
なお、上記測定工程及び評価工程では、撮像面に結像した幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返す。
（４）評価工程において上記差分が予め定められた値の範囲内にあると評価されたブロックの数が予め定められた数以上である場合に、複眼測距装置２００を検査合格と判別する判別工程。
【００５４】
ここで、特徴的なことは、チャートＣ１が、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、第１の配列方向および第２の配列方向がそれぞれ第１の基線方向および第２の基線方向に対して所定の角度で傾いていることであり、さらに、測定工程では、少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、チャートまでの距離を測定することである。
【００５５】
次に、本実施の形態における検査装置１００の基本的な動作について説明する。
【００５６】
図７は、上記配置工程の後における、検査装置１００による複眼測距装置２００の各撮像光学系間から抽出した測定距離の精度を評価する処理手順（つまり、測定工程、評価工程、判別工程）を示したフローチャートである。なお、検査装置１００は、２つの基線方向のそれぞれについて、同様の評価を行う。ここでは、１つの基線方向に対する評価の処理手順を説明する。
【００５７】
まず、測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００から基準画像と参照画像とを受け取り、それらの画像について、以下で行う評価がまだ行われていない演算ブロックを選択する（Ｓ１０１）。次に、測定距離取得部１０３は、選択した演算ブロックにおいてＳＡＤ演算によって視差を抽出し、上記式２より測定距離に変換することで、測定距離を取得する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２〜Ｓ１０３が上記測定工程に相当する。
【００５８】
なお、複眼測距装置２００が演算ブロックごとの測定距離を算出する機能を有する場合には、測定距離取得部１０３は、複眼測距装置２００で算出された測定距離を取得してもよい。
【００５９】
また、ＳＡＤ演算による視差の抽出は、基準画像の演算ブロックの位置とＳＡＤ演算値が極小値となる参照画像の演算ブロックの位置との差分（基線方向における画素数）を特定することにより行う。このとき、視差を抽出する精度としては、ピクセル単位であってもよいし、サブピクセル単位であってもよい。サブピクセル単位で視差を抽出するには、図３に示されるＳＡＤ演算値のグラフにおいて、極小値を含む複数のＳＡＤ演算値を近似曲線にフィッティングさせ、その曲線の最下点における探索位置（基線方向における画素位置）を求めればよい。
【００６０】
続いて、評価部１０５は、選択した演算ブロックに対応する複眼測距装置２００からチャートＣ１までの配置距離を、記憶部１０４に格納された配置距離データ１０４ａから取得する（Ｓ１０３）。
【００６１】
そして、評価部１０５は、ステップＳ１０２で取得した測定距離とステップＳ１０３で取得した配置距離との差分を算出する（Ｓ１０４）。続いて、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内、例えば距離Ｚに対して±５％の範囲以内であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内である場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、評価部１０５は、選択した演算ブロックは良であると判定する（Ｓ１０６）。一方、算出された差分が、予め定められた値の範囲以内でない場合（Ｓ１０５でＮｏ）、評価部１０５は、選択した演算ブロックは不良であると判定する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が上記評価工程に相当する。
【００６２】
続いて、評価部１０５は、判定すべての演算ブロックについて判定が終了したかを判別する（Ｓ１０８）。ここで、全ての演算ブロックについて判定が終了していないと判別された場合は（Ｓ１０８でＮｏ）、再びステップＳ１０１に戻り、演算ブロックの選択から処理を繰り返す。一方、全ての演算ブロックについて判定が終了したと判別された場合（Ｓ１０８でＹｅｓ）、評価部１０５は、ステップＳ１０６で良と判定された演算ブロック数（良判定ブロック数）ｐを算出する（Ｓ１０９）。ここで、算出された良判定ブロック数ｐが予め定められた値である良否判定値以上、例えば、評価の対象となる全ての演算ブロックの９５％のブロック数以上の場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、評価部１０５は、検査の対象となった複眼測距装置２００を検査合格として（Ｓ１１１）、処理を終了する。一方、算出された良否判定ブロック数ｐが予め定められた値である良否判定値未満の場合（Ｓ１１０でＮｏ）、評価部１０５は、検査の対象となった複眼測距装置２００を検査不合格として（Ｓ１１２）、処理を終了する。ステップＳ１０９〜Ｓ１１２が上記判別工程に相当する。
【００６３】
なお、検査装置１００は、以上の処理手順による評価を２つの基線方向のそれぞれについて行い、２つの基線方向のそれぞれについて、検査合否を判定する。あるいは、２つの基線方向のいずれについても検査合格となった場合にだけ、総合判定として、合格と判定する。
【００６４】
以上の処理によって、撮像視野内の全域において演算ブロックごとに距離情報を取得することができる。そして、取得した距離情報と実際の距離情報との差分を評価することで、高精度に複眼測距装置の測距精度を検査することが可能となる。
【００６５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における検査チャートについて説明する。
【００６６】
図８（ａ）は、図８（ｂ）に示されるように第１の基線方向と第２の基線方向が直交していない複眼測距装置の検査チャートのパターンの一部を示している。図８（ａ）では第１の基線方向をｘ方向とし、第２の基線方向をｙ’方向としたｘｙ’非直交座標系でパターンを作図している。図８（ａ）において、破線によって形成されたマス目は作図用の仮想線である。また、左下を原点（０，０）としており、１マスの大きさはｘ方向ｙ’方向共に１である。本実施の形態は、図４に対して第２の基線方向が異なるのみであり、作図方法は同じである。
【００６７】
一方、撮像素子の各画素は通常直交して配列されているため、第２の基線方向の視差を探索する場合は、第２の基線方向が第１の基線方向と直交するように画像を回転させる処理を行ってから視差演算をすることが望ましい。
【００６８】
このようなチャートを、図８（ｂ）に示されるような第１の基線方向と第２の基線方向が直交していない複眼測距装置で撮像すると、第１の基線方向および第２の基線方向のいずれにおいても、探索範囲内で最も小さい極小値は１つしか存在しなくなり、視差量を誤検出することはない。
【００６９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における検査チャートについて説明する。
【００７０】
図９はチャートの幾何学的パターンの階調（濃淡、色相、明度、彩度等）を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図９において、Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ階調の異なる円形パターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図９では、チャートの円形パターンの階調を２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の階調によって周期的に変化させてもよい。測距範囲の最短距離で得られる視差量が大きく、パターンの配列方向と基線方向とが成す角を小さくしなければならない場合には、前記実施の形態１のようにアレイ状に配列されたパターンが全て同じ階調であると、ＳＡＤ演算値の最も小さい極小値と隣接する極小値との差が小さくなってしまい、視差量を誤検出してしまう可能性がある。
【００７１】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、パターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合のＳＡＤ演算を示す図であり、Δｈは視差量、ＳｈはＳＡＤ演算の探索範囲、ｂ１は撮像面上において基線方向と直交する直交軸方向の円形パターンが一致するときの基線方向の繰り返し周期である。図１０（ａ）は、同じ階調でパターンを配列した場合のＳＡＤ演算を示す図であり、図１０（ｂ）は本実施の形態（図９）のように２種類のパターンの階調を交互に配列した場合のＳＡＤ演算を示す図である。２種類の諧調の異なるパターンの配列方向を基線方向に交互に繰り返すことにより、ＳＡＤ演算値は図１０（ｂ）のように隣接する極小値の差を大きくすることができる。従って、最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差も図１０（ａ）と比べて大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。
【００７２】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの階調のみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。
【００７３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における検査チャートについて説明する。
【００７４】
図１１はチャートの幾何学的パターンの形状を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１１において、Ｐ１、Ｐ３はそれぞれ形状の異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１１では、チャートの円形パターンと正方形のパターンを交互に繰り返しているが、３種類以上の形状によって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。
【００７５】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの形状のみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。
【００７６】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における検査チャートについて説明する。
【００７７】
図１２はチャートの幾何学的パターンの大きさを第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１２において、Ｐ１、Ｐ４はそれぞれ大きさの異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１２では、チャートの円形パターンの大きさを２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の大きさによって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。
【００７８】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの大きさのみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。
【００７９】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における検査チャートについて説明する。
【００８０】
図１３はチャートの幾何学的パターンの向き（ここでは、幾何学的パターンを正方形とし、正方形自体の回転角度）を第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化させた場合の第１の撮像光学系の撮像面で形成される結像パターンの一部を示している。図１３において、Ｐ１、Ｐ５はそれぞれ向きの異なるパターンであり、第１のパターン配列方向が第１の基線方向に対してαだけ傾いており、第２のパターン配列方向が第２の基線方向に対してβだけ傾いている。図１３では、チャートのパターンの向きを２種類として交互に繰り返しているが、３種類以上の向きによって周期的に変化させてもよい。本実施の形態も実施の形態３と同様にパターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合に、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。
【００８１】
なお、傾きαも傾きβも０として、パターンの向きのみを周期的に変化させたチャートにおいても探索範囲内においてＳＡＤ演算の最も小さい極小値を１つにすることができるが、パターンの配列を傾けた方が最も小さい極小値と隣接する極小値との差を大きくすることができ、視差量の誤検出を低減できるので、パターンの配列を傾けることが好ましい。
【００８２】
以上のように、実施の形態１〜６の検査方法を用いることにより、任意のブロックサイズで撮像視野内全域の距離情報を取得できる。従って、領域毎に良否規格を設定した検査や、取得データの分布状態に良否規格を設定した検査などが可能となる。
【００８３】
また、１回の撮像で取得した画像によって第１の基線方向に並ぶ撮像光学系間と第２の基線方向に並ぶ撮像光学系間から視差を抽出することができるため、基線方向毎にチャートや複眼測距装置の向きを変えなくてもよい。
【００８４】
以上、本発明に係る検査チャート、検査方法および検査装置について、実施の形態１〜６に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に変形を施して得られる変形例や、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせて得られる変形例も本発明に含まれる。
【００８５】
たとえば、実施の形態３〜６では、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけが第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化しているが、本発明に係る検査チャートは、このような幾何学的パターンの配列だけに限定されず、諧調、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが第１の基線方向及び第２の基線方向に周期的に変化していてもよい。このとき、図１４に示される撮像パターンのように、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きの１つが第１の基線方向及び第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きの他の１つが第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、ｎとｍとは異なる値であってもよい。図１４に示されるチャートでは、幾何学的パターンの諧調が３段階で変化するとともに、幾何学的パターンの形状が２段階で変化している。これにより、幾何学的パターンの諧調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけを変化させる場合よりも、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差をより大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性をより低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る複眼測距装置の検査方法は、車載用、監視カメラ用、３次元形状計測システム用等の複眼測距装置の測距精度の検査に有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１        複眼測距装置
２ａ      第１の撮像光学系
２ｂ      第２の撮像光学系
２ｃ      第３の撮像光学系
３ａ      第１の撮像素子
３ｂ      第２の撮像素子
３ｃ      第３の撮像素子
１００    検査装置
１０１    入力部
１０２    表示部
１０３    測定距離取得部
１０４    記憶部
１０４ａ  配置距離データ
１０５    評価部
１１０    制御部
２００    複眼測距装置
Ａ０〜Ａ５ 測距チャート上の幾何学的パターン
ｂ１ 撮像面上に結像された幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチ
ｂ２ 撮像面上に結像された幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチ
Ｂ１ チャートの幾何学的パターンの第１の基線方向のピッチ
Ｂ２ チャートの幾何学的パターンの第２の基線方向のピッチ
Ｃ１，Ｃ２ 測距チャート
Ｐ１〜Ｐ５ 撮像面に結像された幾何学的パターン
θ１ α パターン配列方向の第１の基線方向と成す角
θ２ β パターン配列方向の第２の基線方向と成す角
Ｌａ 基準画像の演算ブロック
Ｌａ’ 第１の基線方向の参照画像の演算ブロック
Ｌａ’’ 第２の基線方向の参照画像の演算ブロック
Ｓｈ ＳＡＤ演算の第１の基線方向の探索範囲
Ｓｖ ＳＡＤ演算の第２の基線方向の探索範囲
Δｈ 第１の基線方向の視差量
Δｖ 第２の基線方向の視差量
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離にチャートを配置する配置工程と、
前記複眼測距装置によって前記チャートまでの距離を測定する測定工程と、
前記所定距離と前記測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを有し、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対して所定の角度で傾いていることを特徴としており、
前記測定工程では、前記少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の前記幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、前記チャートまでの距離を測定する複眼測距装置の検査方法。
【請求項２】
前記配置工程では、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されたチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項３】
前記測定工程及び前記評価工程では、前記撮像面に結像した前記幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように前記撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返し、
前記検査方法はさらに、前記評価工程において前記差分が予め定められた値の範囲内にあると評価された前記ブロックの数が予め定められた数以上である場合に、前記複眼測距装置を検査合格と判別する判別工程を有する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項４】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項５】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項６】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項７】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項８】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査で用いるチャートであって、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴とする複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項９】
前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定された請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１０】
前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１１】
前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１２】
前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１３】
前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１４】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項８に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１５】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの他の１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、前記ｎと前記ｍとは異なる値である請求項１４に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１６】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査装置であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置されたチャートと、
前記所定距離を記憶する記憶手段と、
前記複眼測距装置によって測定された前記チャートまでの測定距離を取得する測定距離取得手段と、
前記所定距離と前記測定距離との差分が、予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価手段とを備え、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度を成すように配置されている複眼測距装置の検査装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009107365.tif 000022
【図２】
2009107365.tif 000023
【図３】
2009107365.tif 000024
【図４】
2009107365.tif 000025
【図５】
2009107365.tif 000026
【図６】
2009107365.tif 000027
【図７】
2009107365.tif 000028
【図８】
2009107365.tif 000029
【図９】
2009107365.tif 000030
【図１０】
2009107365.tif 000031
【図１１】
2009107365.tif 000032
【図１２】
2009107365.tif 000033
【図１３】
2009107365.tif 000034
【図１４】
2009107365.tif 000035
【図１５】
2009107365.tif 000036
【図１６】
2009107365.tif 000037
【図１７】
2009107365.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月2日(2009.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査方法であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離にチャートを配置する配置工程と、
前記複眼測距装置によって前記チャートまでの距離を測定する測定工程と、
前記所定距離と前記測定された距離との差分を算出し、算出した差分が予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価工程とを有し、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対して所定の角度で傾いていることを特徴としており、
前記配置工程では、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されたチャートを配置し、
前記測定工程では、前記少なくとも３つ以上の撮像光学系の撮像面に結像された同一の前記幾何学的パターンの各基線方向における各結像位置のずれから、前記チャートまでの距離を測定する複眼測距装置の検査方法。
【請求項２】
前記測定工程及び前記評価工程では、前記撮像面に結像した前記幾何学的パターンにおいてコントラストが存在するように前記撮像面を分割したブロック毎に処理を繰り返し、
前記検査方法はさらに、前記評価工程において前記差分が予め定められた値の範囲内にあると評価された前記ブロックの数が予め定められた数以上である場合に、前記複眼測距装置を検査合格と判別する判別工程を有する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項３】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項４】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項５】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項６】
前記配置工程では、前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化するチャートを配置する請求項１に記載の複眼測距装置の検査方法。
【請求項７】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮
像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査で用いるチャートであって、
前記チャートは、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置して用いられるものであり、
所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度で傾いており、
前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されていることを特徴とする複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項８】
前記幾何学的パターンの階調が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項９】
前記幾何学的パターンの形状が前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１０】
前記幾何学的パターンの大きさが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１１】
前記幾何学的パターンの向きが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１２】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１３】
前記幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの向き、形状、大きさおよび向きの他の１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、前記ｎと前記ｍとは異なる値である請求項１２に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【請求項１４】
互いに方向が異なる第１の基線方向と第２の基線方向を有し、少なくとも３つ以上の撮像光学系間から得られる前記第１の基線方向の視差と前記第２の基線方向の視差によって測定対象物までの距離を測定する複眼測距装置の距離精度を評価する検査装置であって、
前記撮像光学系の光軸上で前記撮像光学系から所定距離に配置されたチャートと、
前記所定距離を記憶する記憶手段と、
前記複眼測距装置によって測定された前記チャートまでの測定距離を取得する測定距離取得手段と、
前記所定距離と前記測定距離との差分が、予め定められた値の範囲内にあるかどうかを評価する評価手段とを備え、
前記チャートは、所定の幾何学的パターンが第１の配列方向および第２の配列方向に２次元的に配列され、かつ、前記第１の配列方向および前記第２の配列方向がそれぞれ前記
第１の基線方向および前記第２の基線方向に対してそれぞれ所定の角度を成すように配置されており、
前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第１の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第１の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第１の基線方向に対する前記第１の配列方向の角度が設定され、かつ、前記撮像光学系により撮像された画像上における前記幾何学的パターンの前記第２の基線方向における配置の繰り返し周期であるピッチが、前記所定距離における前記第２の基線方向の視差よりも大きくなるように前記第２の基線方向に対する前記第２の配列方向の角度が設定されている複眼測距装置の検査装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向に周期的に変化している請求項７に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きの１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きの他の１つが前記第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、前記ｎと前記ｍとは異なる値である請求項１２に記載の複眼測距装置の検査に用いるチャート。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、パターンの配列方向と基線方向とが成す角が小さい場合のＳＡＤ演算を示す図であり、Δｈは視差量、ＳｈはＳＡＤ演算の探索範囲、ｂ１は撮像面上において基線方向と直交する直交軸方向の円形パターンが一致するときの基線方向の繰り返し周期である。図１０（ａ）は、同じ階調でパターンを配列した場合のＳＡＤ演算を示す図であり、図１０（ｂ）は本実施の形態（図９）のように２種類のパターンの階調を交互に配列した場合のＳＡＤ演算を示す図である。２種類の階調の異なるパターンの配列方向を基線方向に交互に繰り返すことにより、ＳＡＤ演算値は図１０（ｂ）のように隣接する極小値の差を大きくすることができる。従って、最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差も図１０（ａ）と比べて大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性を低減することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
たとえば、実施の形態３〜６では、幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけが第１の基線方向と第２の基線方向に周期的に変化しているが、本発明に係る検査チャートは、このような幾何学的パターンの配列だけに限定されず、階調、形状、大きさおよび向きの少なくとも２つが第１の基線方向及び第２の基線方向に周期的に変化していてもよい。このとき、図１４に示される撮像パターンのように、幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きの１つが第１の基線方向及び第２の基線方向にｎ（≧２）段階で周期的に変化し、かつ、当該幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きの他の１つが第１の基線方向及び前記第２の基線方向にｍ（≧２）段階で周期的に変化しており、かつ、ｎとｍとは異なる値であってもよい。図１４に示されるチャートでは、幾何学的パターンの階調が３段階で変化するとともに、幾何学的パターンの形状が２段階で変化している。これにより、幾何学的パターンの階調、形状、大きさおよび向きのいずれかだけを変化させる場合よりも、ＳＡＤ演算における最も小さい極小値とその前後に隣接する極小値との差をより大きくすることができ、視差量を誤検出する可能性をより低減することができる。
【国際調査報告】
2009107365.tif 000039
2009107365.tif 000040
2009107365.tif 000041
2009107365.tif 000042