(57)【要約】【課題】  熱変形による誤差の発生を格段に抑制できる撮像装置及び三次元物体認識装置を提供する。【解決手段】  略同一の範囲を撮像する２以上の撮像部を備えた撮像装置について、前記２以上の撮像部を１つの支持体に取り付ける構成とし、該支持体を、全体が長手形状で長手方向に中空の通し穴を備えた形状に形成した。また、前記撮像部を、レンズと、撮像素子と、該レンズと撮像素子との位置関係を固定する固定部とで構成し、該固定部を、前記支持体と熱膨張率が同じ部材で形成し、前記支持体に直接取り付け固定した。【選択図】    図３
2006165607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一の範囲を撮像する２以上の撮像部を備えた撮像装置であって、
前記２以上の撮像部を１つの支持体に取り付ける構成とし、
該支持体を、全体が長手形状で長手方向に中空の通し穴を備えた形状に形成した
撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部を、レンズと、撮像素子と、該レンズと撮像素子との位置関係を固定する固定部とで構成し、
該固定部を、前記支持体と熱膨張率が同じ部材で形成し、前記支持体に直接取り付け固定した
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
外部筐体と、該外部筐体に前記支持体を取り付ける支持体取付具とを備え、
該支持体取付具を、前記支持体及び外部筐体よりも柔軟な部材で形成した
請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記支持体を、押し出し形成によって形成した
請求項１、２又は３記載の撮像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置と、
各撮像部で撮像した画像から計測対象である三次元物体を認識する計測対象認識手段と、
該認識に基づく計測結果を出力する出力手段とを備えた
三次元物体認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば対象物を認識すると共に対象物までの距離を計測するような三次元物体認識装置、及びこれに使用する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特定のエリアを並設した２台のカメラで撮像し、得られた２つの撮像画像に三角測量の原理に基づく画像処理技術を施して、対象物までの距離を計測するステレオカメラ装置が提案されている。
【０００３】
このようなステレオカメラ装置では、各カメラの間隔や向き等の姿勢情報を使用して測定を行う。このため、カメラの間隔や向きが狂うと、測定結果に影響して距離測定精度が低下することとなる。
【０００４】
この問題を解決する方法として、カメラを取り付けるＴ字型のカメラステイの辺部分にリブを備える方法が提案されている（特許文献１参照）。  
この方法は、リブを備えることで、カメラを外部筐体に取り付ける過程で締め付けによる変形等が発生することを防止して、距離計測精度の低下を防止することが記載されている。また、カメラステイの剛性を高めることで、カメラステイが熱膨張で変形することによる誤差の発生を防止することが記載されている。
【０００５】
また、カメラを取り付けたベース板が固定部材に固定する際に歪まないようにした大型ステレオカメラの取付構造が提案されている（特許文献２参照）。  
この取付構造は、塑性変形するブラケットを利用することで、ベース板が歪まないようにしている。
【０００６】
しかしこれらの方法や構造は、温度変動による熱変形の対策としては不十分であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３０１３６５号公報      特開２００３−８４３５７号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の問題に鑑み、熱変形による誤差の発生を格段に抑制できる撮像装置及び三次元物体認識装置を提供し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、略同一の範囲を撮像する２以上の撮像部を備えた撮像装置であって、前記２以上の撮像部を１つの支持体に取り付ける構成とし、該支持体を、全体が長手形状で長手方向に中空の通し穴を備えた形状に形成した撮像装置であることを特徴とする。
【００１０】
前記支持体は、中空の四角柱等の多角形の筒状、又は円筒等の単純形状に形成する、あるいは、この単純形状に突起辺や撮像部取付穴を備える等した適宜の形状に形成することを含む。
【００１１】
また該支持体は、押し出し成形によって一体形成する、板状部材をネジ若しくはボルトナットによって固着して形成する、あるいは、板状部材を溶接して形成することを含む。
【００１２】
前記構成により、支持体の強度を高めることができ、曲げやねじれといった変形を防止することができる。従って、外部筐体への支持体の取付時や温度変動によって変形することが防止できる。
【００１３】
この発明の態様として、前記撮像部を、レンズと、撮像素子と、該レンズと撮像素子との位置関係を固定する固定部とで構成し、該固定部を、前記支持体と熱膨張率が同じ部材で形成し、前記支持体に直接取り付け固定することができる。
【００１４】
前記直接取り付け固定することは、ネジ止めによって固定する、凸部と凹部の嵌合等の嵌め込みによって固定する、あるいは溶接によって固定する等、適宜の固定で行うことを含む。
【００１５】
前記構成により、温度変化があった際に支持体と固定部との間で応力が発生することを防止できる。従って、温度変動があっても固定部の向きが変らないこととなり、レンズと撮像素子の向きも変らず、温度変化による精度低下を防止できる。
【００１６】
またこの発明の態様として、外部筐体と、該外部筐体に前記支持体を取り付ける支持体取付具とを備え、該支持体取付具を、前記支持体及び外部筐体よりも柔軟な部材で形成することができる。
【００１７】
前記柔軟な部材は、外部から付与される外力に対して前記支持体及び外部筐体よりも変形しやすい部材で構成する、前記支持体及び外部筐体よりも厚みを薄く形成する、あるいはこの両方により形成することを含む。  
前記支持体取付具による取り付けは、支持体取付具を介したネジ止め、ボルトナット止め、又は嵌め込み等、適宜の取り付けで行うことを含む。
【００１８】
前記構成により、前記支持体を前記外部筐体に取り付ける際に応力がかかったても、この応力を支持体取付具で吸収し、支持体が変形することを防止できる。  
また、前記支持体を前記外部筐体に取り付ける際の応力の影響が減少するため、外部筐体の形状の自由度が増加する。従って、開口部が小さい外部筐体の製造や防水防塵の実現が容易となる。
【００１９】
また、前記支持体を前記外部筐体に取り付けた後に外部筐体に外力が付与されても、この外力を支持体取付具で吸収でき、支持体が変形することを防止して精度低下を防止できる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記支持体を、押し出し形成によって形成することができる。  
これにより、押し出し方向に厚みが一定な支持体を容易に製造することができる。また、溶接やネジ止めを行わずに支持体を製造することが可能となるため、支持体が外部から熱を受けた場合に、その熱を支持体全体に自然に伝導させることができる。
【００２１】
またこの発明は、前記撮像装置と、各撮像部で撮像した画像から計測対象である三次元物体を認識する計測対象認識手段と、該認識に基づく計測結果を出力する出力手段とを備えた三次元物体認識装置とすることができる。
【００２２】
前記計測対象認識手段は、各撮像部での撮像画像を対応付けて計測対象を認識する演算処理部で構成することを含む。  
前記計測結果は、計測対象の有無、計測対象の数、計測対象までの距離、計測対象の移動速度、計測対象の高さ、又はこれらの複数等、計測によって得られる結果で構成することを含む。
【００２３】
前記出力手段は、計測結果を伝送出力する伝送部、計測結果を表示する表示部（液晶、ＣＲＴ、デジタル表示部等）、計測結果に基づき発音するスピーカ等の発音部、計測結果に基づき点灯や点滅等を行うＬＥＤ等の点灯部、又はこれらの組み合わせで構成することを含む。
【００２４】
前記構成により、影等の環境を誤認せずに計測対象を計測することができる。  
また、組み付け時の変形や、組み付け後の温度変化や振動による精度低下を防止した三次元物体認識装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明により、外部筐体への支持体の取付時の応力や取付後の温度変化による撮像装置の精度低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
まず、図１に示す斜視図と共に、三次元物体認識装置１の全体構成について説明する。
【００２７】
三次元物体認識装置１は、ステレオ撮像装置１０と、処理装置７０とで構成しており、ステレオ撮像装置１０をポール２の上部に取り付けている。
【００２８】
このステレオ撮像装置１０の取り付け高さは、計測対象物である自動車４の高さよりも十分高く設定している。なお、自動車４には、乗用車、トラック、２階建てバス等様々な種類があるが、最も高い自動車４よりもステレオ撮像装置１０の取り付け高さを高くしている。
【００２９】
ステレオ撮像装置１０は、道路６を撮像するように撮像範囲を設定しており、道路６の横幅全部を撮像できるようにしている。なお、道路６の車線のうちステレオ撮像装置１０へ自動車４が向かってくる車線側だけを撮像範囲としても良い。この場合、対向車線には別の三次元物体認識装置１を、撮像方向を反対にして備えれば良い。このように構成すると、測定する自動車を正面側から撮像してナンバープレートや運転者の写真又は映像も取得可能となる。
【００３０】
以上の構成により、三次元物体認識装置１は、ステレオ撮像装置１０で道路６を斜め上から撮像することができる。道路６上に人物５がいれば、自動車４だけでなく人物５も撮像することができる。
【００３１】
次に、図２に示す倒した状態の斜視図、及び図３に示す倒した状態の分解斜視図と共に、ステレオ撮像装置１０の構成について説明する。  
ステレオ撮像装置１０は、断面が四角形の筒状の外部筐体１３（図３）と、その両端を塞ぐ四角形の板状の蓋１１，１１とで外装を形成している。
【００３２】
外部筐体１３の上面には、四角形の窓ガラス１２を、長手方向である図示前後方向に前後対象に２つ配設している。  
外部筐体１３は、蓋１１により密閉する構成とし、窓ガラス１２の周囲も隙間が無いように密閉している。これにより、内部に水や塵が浸入しないように防水、防塵している。
【００３３】
ステレオ撮像装置１０の内部には、図３の分解図に示すように、支持体２０を収納している。この支持体２０は、剛性の高い金属部材を使用して長手方向に押し出し成形し、断面が四角形（正確には断面がローマ数字のＩＩのようなＩＩ字型）の筒状の形状に形成している。これにより、通し穴２４を有する中空形状に形成している。
【００３４】
また、押し出し成形していることにより、支持体２０は長手方向に厚みが均一となるよう一定の厚みに形成している。これにより、温度変化による長手方向の曲がりを防止している。
【００３５】
また、長手方向だけでなく、通し穴２４の上下左右の各面が、いずれも同一の厚みとなるよう一定の厚みに形成している。これにより、支持体２０の熱膨張率を一定にし、長手方向に限らず曲がりやねじれといった変形を効果的に防止している。
【００３６】
支持体２０の内側には、後述するように２つのカメラを長手方向（図示前後方向）に対象に配設しており、該カメラのレンズ３１，３１が支持体２０の上面に形成したレンズ用穴２１，２１に嵌合するように構成している。
【００３７】
支持体２０の両端の開口部には、支持体２０及び外部筐体１３の何れよりも柔らかい部材で、少なくとも支持体２０の各面の厚みより薄い厚み形成した固定板５０，５０を取り付け、この固定板５０，５０によって外部筐体１３に固定できるようにしている。この固定により、支持体２０を外部筐体１３に固定した際にレンズ用穴２１と窓ガラス１２が対向するように構成している。
【００３８】
以上の構成により、２つのカメラを配設した支持体２０を、外部筐体１３の内部に収納することができる。カメラのレンズ３１，３１は、窓ガラス１２に対応する位置に固定されるため、防水、防塵状態で外界を撮像することができる。
【００３９】
次に、図４に示す部分拡大斜視図、図５に示す斜視図、及び図６に示す一部断面図と共に、支持体２０及びカメラ３０の形状について説明する。  
支持体２０の前後両端にある開口部の近傍位置には、図４の部分拡大斜視図に示すように、上面の天板部分２０ａの幅方向中央部に円形のレンズ用穴２１を形成している。該レンズ用穴２１の周囲には、ネジ穴２２を４箇所形成している。
【００４０】
天板部分２０ａの幅方向の両端部は、通し穴２４を形成しているロ字型部分より外側へ突出させて、左右の取付片２７，２７を形成している。該取付片２７は、側端の辺部分を角を丸めて形成している。
【００４１】
支持体２０の底面の底板部分２０ｂには、前記レンズ用穴２１に対向させて、幅方向中央部に正方形のカメラ用穴２５を形成している。このカメラ用穴２５は、通し穴２４の底面幅より小さく形成している。
【００４２】
また、底板部分２０ｂの幅方向の両端部は、通し穴２４を形成するロ字型部分より外側へ突出させた突出片２９を備えている。該突出片２９，２９は、左右対称に形成し、取付片２７より突出幅を大きく形成している。
【００４３】
通し穴２４の上方左右の角部となる位置には、内側へ向けた突出部にネジ溝２８，２８を左右対称に備えている。このネジ溝２８，２８は、支持体２０の長手方向に向けて一直線に形成しているため、支持体２０の開口部は両側ともに固定板５０（図３）をネジ止め可能となっている。
【００４４】
カメラ３０は、図５に示すように、底面開放で中空のボックス状（直方体形状）に形成した本体部３３の上面にレンズ３１を備え、底面に基板３８を備えている。ここで、本体部３３は、支持体２０と同一の材質で形成しており、レンズ３１と撮像素子３４との位置関係を固定するレンズ保持部として機能する。
【００４５】
本体部３３の上面には、支持体２０のネジ穴２２と対応させて、レンズ３１の周囲に４つのネジ穴３２を形成している。このネジ穴２２からネジ穴３２に、図６に示すようにネジ４１を螺入することによって、レンズ３１がレンズ用穴２１に収まった状態に固定している。
【００４６】
この固定により、支持体２０と同一素材で形成した本体部３３の上面を、支持体２０の内面に密着させて強固に直接固定している。これによって、支持体２０と本体部３３とは、温度変化に対していずれも同じ熱膨張を起こすこととなり、支持体２０と本体部３３の間に応力が発生せず、温度変化による影響が吸収できる。
【００４７】
なお、本体部３３の各側面（底面を除く５面）の厚みは、支持体２０の厚み（例えば天板部分２０ａの厚み）と異なる厚みに構成しても良いが、同一の厚みに形成することが望ましい。
【００４８】
同一の厚みに構成した場合は、支持体２０と本体部３３が同一材質で同一の厚みとなり、支持体２０と本体部３３の間に応力が発生することをより効果的に防止できる。
【００４９】
本体部３３の底面には、図５に示したように、ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳ等の撮像素子３４を備えた基板３８を、４つのネジ４２（図６）にて螺着している。撮像素子３４の位置は、正面と右側面とからそれぞれ螺入する撮像素子固定ネジ３５，３５にて直接固定して位置決めしている。
【００５０】
以上の構成により、カメラ３０を支持体２０に安定して固定することができる。  
撮像素子は、固定ネジ３５で本体部３３に固定した後、基板に実装しているため、本体部３３に直接固定したレンズ３１と撮像素子３４の位置関係も温度変化によって変動しなくなり、精度低下が防止できる。
【００５１】
図６に示すように、カメラ３０の本体部３３の外周サイズは、支持体２０のカメラ用穴２５のサイズより少し小さく形成しているため、カメラ３０を支持体２０の底面側から挿入し、支持体２０の正面板部分の内側面に取り付けることができる。
【００５２】
このとき、カメラ３０の本体部３３の上面を、支持体２０の天板部分２０ａの内側面に密着させ、ネジ穴２２とネジ穴３２とに螺入したネジ４１で強固に固定することができる。
【００５３】
支持体２０は通し穴２４を有する構造としているため、幅方向の熱伝導経路が短くなり、熱膨張による変形を抑制することができる。すなわち、図７の説明図に示すように、仮に支持体２０を（Ａ）に示すコ字型の形状に形成すると、点Ａから点Ｂへの経路が長くなる。従って、点Ａと点Ｂとの温度差が生じやすくなる。
【００５４】
これに対して、この実施形態では（Ｂ）に示すようにロ字型の形状に形成しているため、点Ａから点Ｂへの経路が２つできて短くなる。従って、点Ａから点Ｂへ熱が伝わりやすくなり、点Ａと点Ｂとの温度差を生じにくくなる。従って、不均一な熱膨張による変化が少なくなる。
【００５５】
なお、カメラ３０は、図３に示した支持体２０に備えたレンズ用穴２１，２１の内側位置に、１つずつ前後対象に並列に配設し、各カメラ３０の撮像方向が互いに平行より内側向きとなって、予め設定した撮像対象の領域で交差するように配置している。これにより、同一の撮像対象を複数のカメラ３０で撮像角度を少し異ならせて撮像するようにしている。
【００５６】
次に、図８〜図１０に示す正面から見た斜視図と共に、固定板５０による外部筐体１３とカメラ３０との固定について説明する。
【００５７】
外部筐体１３の両端部分（前後両側の開放端部分）には、蓋１１（図２）を取り付けるためのネジ溝１５を、４つ角内側に１つずつ計４つ備えている。  
外部筐体１３の上部内側には、支持体２０の取付片２７を挿通して取り付けるコ字型の取付溝１７，１７を、溝部が内側に向くようにして左右対称に備えている。
【００５８】
この取付溝１７は、外部筐体１３の端から端まで前後方向に一直線に形成している。  
取付溝１７と上側の前記ネジ溝１５との間には、固定板５０を取り付けるためのネジ溝１６，１６を左右対称に備えている。
【００５９】
図９の正面図に示すように、支持体２０を外部筐体１３に取り付ける際には、取付溝１７，１７に支持体２０の取付片２７，２７を挿通して嵌め込む。なお、この図９では、見やすくするためにカメラ３０の表示を省略している。
【００６０】
ここで、支持体２０の長手方向の長さと、支持体２０の長手方向の長さは同一に形成しているため、取付片２７の両端と取付溝１７の両端が同一の長さで正確にピタリと合うようにしている。  
従ってこのとき、ネジ溝１６，１６とネジ溝２８，２８が同一面上に並ぶ構成となる。
【００６１】
図１０の正面図に示すように、支持体２０を外部筐体１３に挿通した状態で、固定板５０をネジ止めする。このとき、固定板５０に形成した穴を前記ネジ溝１６，１６とネジ溝２８，２８に対応させて、ネジ溝１６，１６にはネジ５１，５１を、ネジ溝２８，２８にはネジ５２，５２を螺入して固定する。
【００６２】
最後に、外部筐体１３の両端開口部の各４つのネジ溝１５に、蓋１１，１１（図３）をそれぞれネジ止めし、ステレオ撮像装置１０が完成する。
【００６３】
以上の構成により、支持体２０を外部筐体１３に固定板５０で固定することができる。  
固定板５０は、外部筐体１３及び支持体２０の何れよりも柔らかいため、外部筐体１３の製作誤差等の影響によってネジ止めする際に応力が発生しても、発生した応力を吸収することができる。すなわち、外部筐体１３及び支持体２０より先に固定板５０が変形することとなり、支持体２０をゆがませる応力を固定板５０で吸収できる。
【００６４】
また、基板３８は、支持体２０と外部筐体１３の間に位置することとなり、組みつけによる測距精度低下の改善に加えて、温度変化による測距精度低下を改善することができる。
【００６５】
また、支持体２０を外部筐体１３の長手方向に挿通して固定する構成により、外部筐体１３の開口部を小さく構成でき、容易に防水、防塵することができる。
【００６６】
次に、図１１に示すブロック図と共に、三次元物体認識装置１の構成について説明する。  
三次元物体認識装置１は、ステレオ撮像装置１０と処理装置７０とで構成している。
【００６７】
まずステレオ撮像装置１０について説明すると、ステレオ撮像装置１０は、カメラ３０，３０、制御部４８、及びアナログ信号変換部４９，４９で構成している。
【００６８】
制御部４８は、２つのカメラ３０の撮像タイミングを制御する。この撮像タイミングは、一定時間間隔で定期的に撮像する、あるいは予め定めた定時刻に撮像する等、適宜の条件によって設定しており、２つのカメラ３０の同期をとって同時に撮像させるようにしている。
【００６９】
カメラ３０は、制御部４８の制御に従って撮像を行い、撮像した撮像画像（デジタルの静止画データ）を後段のアナログ信号変換部４９に送信する。
【００７０】
アナログ信号変換部４９は、２つのカメラ３０に対応させて２つ備えており、対応するカメラ３０から受け取った撮像画像のデジタル信号をアナログ信号に変換する。このアナログ信号としては、ＮＴＳＣ等の適宜の信号方式を利用する。変換したアナログ信号は、処理装置７０に備えているそれぞれ用のＡＤ変換部７１，７１へ個別に同時に送信する。
【００７１】
次に処理装置７０について説明すると、該処理装置７０は、画像処理部７８及び伝送変換部７９で構成で構成している。さらに画像処理部７８は、ＡＤ変換部７１，７１、画像メモリ７２，７２、対応付け処理部７３、三次元座標算出部７４、計測対象検出部７５、追跡処理部７６、及び結果出力部７７で構成している。
【００７２】
ＡＤ変換部７１は、ステレオ撮像装置１０の２つのカメラ３０に対応して２つ備えており、対応するアナログ信号変換部４９から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００７３】
画像メモリ７２は、ステレオ撮像装置１０の２つのカメラ３０に対応して２つ備えており、対応するＡＤ変換部７１からデジタル信号として受信した画像データ（撮像画像）を一時的に格納する。
【００７４】
対応付け処理部７３は、２つの画像メモリ７２に一時的に取り込まれている各画像データを取り込んでステレオ画像とする。さらにこのステレオ画像からエッジ等の特徴抽出を行い、各特徴点毎に相関を用いて同一ポイントの視差を求める。
【００７５】
三次元座標算出部７４は、対応付け処理部７３で求めた視差から、三角測量の原理に基づき各特徴点の三次元座標を算出する。  
ここで、三角測量の原理を用いた距離の算出方法について、図１２に示す説明図と共に説明する。
【００７６】
実際の空間に存在する点Ａは、２つのカメラ３０で撮像した各撮像画像上に、図示するように上側のカメラ３０の撮像画像の点ＵＡ、及び下側のカメラ３０の撮像画像の点ＬＡとして投影される。
【００７７】
これらの点ＵＡ，点ＬＡの位置情報（ｘｕ，ｙｕ）、（ｘｌ，ｙｌ）を、次に示す数式１に当てはめることで、点Ａまでの距離を算出することができる。
【００７８】
【数１】
2006165607.tif 000003
この数式１では、Ｚは計測点までの距離を示し、Ｂは基線長（２つのカメラ３０の間の距離）を示す。また、ｆは各カメラ３０で用いるレンズの焦点距離を示す。また、ｄは視差（空間における点を撮像した時の各カメラ３０での投影点の位置の違い、つまり点ＵＡ，点ＬＡの差）を示す。
【００７９】
計測対象検出部７５は、三次元座標算出部７４で算出した三次元空間上の各特徴点から、パターンマッチングの手法により三次元物体を認識する。この三次元物体を認識する手法は、パターンマッチングに限らず他の適宜の手法にて行っても良い。
【００８０】
追跡処理部７６は、計測対象検出部７５で認識した三次元物体を時間的に追跡する。すなわち、カメラ３０での撮像から計測対象検出部７５での三次元物体の認識までの一連の処理は、所定時間間隔で複数回繰り返して実行し、この実行毎に認識した各三次元物体を時系列に追跡する。
【００８１】
結果出力部７７は、追跡処理部７６による追跡結果から、道路の各車線毎の通過台数や車種の判別、通過速度の計測、渋滞状況の把握、違法駐車中の車両の認識、計測エリア内の人の有無、人数のカウント等の適宜の認識処理を行い、各認識処理の結果を出力する。
【００８２】
伝送変換部７９は、結果出力部７７による認識処理の結果を受け取り、これを上位装置に伝送する。この上位装置は、通信回線を通じて接続している監視サーバ等、用途に合わせた適宜の装置で構成する。
【００８３】
以上の構成により、２つのカメラ３０で撮像した撮像画像から三次元物体を認識し、この三次元物体の時間経過後の位置を追跡し、三次元物体に関する情報を取得、出力することができる。
【００８４】
これにより、例えば走行している自動車数をカウントする際に、２次元である自動車の陰を三次元の自動車と誤認することを防止するといったことができ、撮像範囲内の正確な情報を取得することができる。
【００８５】
２つのカメラ３０は、前述した支持体２０に取り付ける等の構成により精度低下が防止できるため、長期間継続して正確な情報を取得することができる。
【００８６】
詳述すると、仮に組み付け時の応力や温度変形によりカメラ３０の向きにズレが生じたとすると、点ＵＡと点ＬＡ（図１２）の撮像画像上の位置は本来の位置とずれたところに現れることとなる。この場合、数式１における視差ｄの値が変化することとなり、計算結果である計測点までの距離Ｚの値がズレてしまい、距離精度が低下することとなる。
【００８７】
しかし、この実施形態では２つのカメラ３０の位置及び角度がズレることを防止しているため、このような精度低下を防止できる。
【００８８】
このように環境変化や組み付けによる精度低下を防止して高精度を維持することにより、各カメラ３０の間の距離を短くしてステレオ撮像装置１０を小型コンパクトに形成することや、各カメラ３０の間の距離を長くしてステレオ撮像装置１０を大きく形成することが可能となる。
【００８９】
すなわち、各カメラ３０の間の距離が短い場合は、カメラ３０の撮像方向の微小な変化が大きく影響するが、変形防止による精度向上によってこの影響を実用性のある範囲内に吸収できる。
【００９０】
また、各カメラ３０の間の距離が長い場合は、支持体２０の全長が長くなるため、支持体２０を短く形成した場合より支持体２０の変形量が大きくなるが、変形防止による精度向上によってこの変形による影響を実用性のある範囲内に吸収できる。
【００９１】
なお、支持体２０の通し穴２４の周面部分に複数の穴を穿設し、支持体２０を肉抜きしても良い。これにより、ロ字型形状による支持体２０の強度を保持した上で軽量化することができる。
【００９２】
また、外部筐体１３と蓋１１の接触面や、窓ガラス１２の取りつけ面にゴムパッキンを介在させても良い。これにより、密閉性をより高めることができ、より効果的な防水、防塵を施すことができる。
【００９３】
また、取付溝１７，１７は、取付片２７，２７を挿通した際に隙間ができるように余裕を持って形成しても良い。また、取付溝１７，１７は、開口両端部分にのみ取付溝１７，１７を備える構成としても良い。あるいは、取付溝１７，１７若しくは取付片２７，２７を備えない構成としても良い。
【００９４】
これらの場合、支持体２０の外部筐体１３への固定は、事実上固定板５０とネジ５１，５２のみによる固定により近くなるため、温度変化等による外部筐体１３の変形が支持体２０に影響を与えることをより防止できる。
【００９５】
また、支持体２０の通し穴２４は、ロ字型に限らず、円形、楕円形、逆三角形、又は６角形等、適宜の形状に形成しても良い。この場合でも、通し穴２４を有することで、ねじれや曲がりといった変形を防止することができる。
【００９６】
また、固定板５０は、材質に柔らかいものを使用するのではなく、支持体２０や外部筐体１３より肉厚を薄く形成して柔らかく構成しても良い。
【００９７】
また、支持体２０の形状は、図１３の（Ａ）の斜視図に示すように単純なロ字型パイプ状に形成してもよい。また、固定板５０をＬ字型に形成し、支持体２０の幅方向の両側面に左右対称に取り付けて、（Ｂ）に示すように外部筐体１３の底面から支持体２０が浮くように離間させて取り付ける構成としても良い。
【００９８】
この場合でも、上述した実施例と同様の効果が得られる。例えば外部筐体１３に製作誤差がある場合は、（Ｃ）に示すように、固定板５０が変形して締め付けによる応力を吸収できる。
【００９９】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の撮像装置は、実施形態のステレオ撮像装置１０に対応し、
以下同様に、
撮像部は、カメラ３０に対応し、
固定部は、本体部３３に対応し、
支持体取付具は、固定板５０に対応し、
計測対象認識手段は、画像処理部７８に対応し、
出力手段は、伝送変換部７９に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】三次元物体認識装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】倒した状態のステレオ撮像装置の斜視図。
【図３】倒した状態のステレオ撮像装置の分解斜視図。
【図４】支持体の部分拡大斜視図。
【図５】カメラの斜視図。
【図６】カメラの一部断面図。
【図７】温度差の伝わり方の違いの説明図。
【図８】倒した状態の外部筐体を正面から見た斜視図。
【図９】倒した状態の外部筐体に支持体を挿通して正面から見た斜視図。
【図１０】倒した状態の外部筐体に支持体を固定板で固定して正面から見た斜視図。
【図１１】三次元物体認識装置の構成を示すブロック図。
【図１２】三角測量の原理を用いた距離の算出方法を説明する説明図。
【図１３】他の実施形態について説明する説明図。
【符号の説明】
【０１０１】
１…三次元物体認識装置
１０…ステレオ撮像装置
１３…外部筐体
２０…支持体
２４…通し穴
３０…カメラ
３１…レンズ
３３…本体部
３４…撮像素子
５０…固定板
７８…画像処理部
７９…伝送変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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