(57)【要約】【課題】１台のカメラだけでデジタル画像内の物体を検出できるようにする。【解決手段】本発明の方法は、  少なくとも１つの第１解像度を有する第１画像ゾーン、および前記第１解像度と異なる少なくとも１つの第２解像度を有する第２画像ゾーンを含む、シーンの収差を有するデジタル画像を、デジタル撮像装置により取得するステップ（Ｅ１）と、  収差を有する前記デジタル画像の少なくとも１つのゾーンを展開することにより、展開されたデジタル画像を計算するステップ（Ｅ２）と、  前記展開されたデジタル画像内で、物体検出アルゴリズムを実施するステップ（Ｅ３ａ）（Ｅ３ｂ）と、  前記展開されたデジタル画像において検出された各物体に関する情報を供給するステップ（Ｅ４）とを備える。【選択図】図４
2006294034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１解像度を有する少なくとも第１画像ゾーン（ＺＣ）、および前記第１解像度と異なる少なくとも１つの第２解像度を有する第２画像ゾーン（ＺＢ）を含む、シーンの収差を有するデジタル画像（ＩＭ）をデジタル撮像装置により取得するステップ（Ｅ１）と、
収差を有する前記デジタル画像（ＩＭ）の少なくとも１つのゾーン（ＺＢ）を展開することにより、展開されたデジタル画像（ＩＭＤ）を計算するステップ（Ｅ２）と、
前記展開されたデジタル画像（ＩＭＤ）内で、物体検出アルゴリズム（Ａ）を実施するステップ（Ｅ３ａ）（Ｅ３ｂ）と、
前記展開されたデジタル画像（ＩＭＤ）において検出された各物体に関する情報（ＩＮＦ）を供給するステップ（Ｅ４）とを有する、デジタル画像における物体を検出する方法。
【請求項２】
前記第１画像ゾーンは、前記デジタル画像（ＩＭ）（ＩＭＤ）の中心ゾーン（ＺＣ）であり、前記第２ゾーンは、前記デジタル画像（ＩＭ）（ＩＭＤ）のエッジゾーン（ＺＢ）であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１解像度は、前記第２解像度よりも高いことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
アナモルフィックレンズ（２１）が装備されたデジタル撮像装置（１０）により、前記画像取得ステップ（Ｅ１）を実行し、前記第１画像ゾーン（ＺＣ）に対応する前記アナモルフィックレンズ（２１）の光学的視界の第１セクタ（ＳＣ）に対する実質的に第１の回転角方向の一定の解像度（Ｐｃ）、および前記第２画像ゾーン（ＺＢ）に対応する前記アナモルフィックレンズ（２１）の視界の第２セクタ（ＳＢ）に対する第２の回転角方向の可変解像度（Ｐｖ）を得るように、前記収差を決定し、前記第１回転角方向解像度（ＢＣ）は、前記第２回転角方向解像度（Ｐｖ）よりも高くなっていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法を実施するようになっている、光学レンズと光学センサ（６１ａ）とを備えるデジタル撮像装置において、
前記画像センサ（６１ａ）は、前記中心ピクセルゾーン（ＺＣ）における２つの隣接するピクセル間の第１ピッチを有する少なくとも１つの中心ピッチゾーン（ＺＣ）、および前記第２エッジピッチゾーン（ＺＢ）における２つの隣接するピッチ間の第２ピッチを有する少なくとも１つのエッジピクセルゾーン（ＺＢ）にわたって分布した複数のピクセルを備え、前記第１および第２ピッチは、異なる値を有し、前記第１ピッチは、前記第２ピッチよりも大きく、前記中心ピクセルゾーン（ＺＣ）および前記エッジピクセルゾーン（ＺＢ）は、それぞれ、前記第１画像ゾーン（ＺＣ）および前記第２画像ゾーン（ＺＢ）にそれぞれ対応していることを特徴とするデジタル撮像装置。
【請求項６】
前記第１ピッチの値は、前記中心ピクセルゾーン（ＺＣ）における隣接するピクセルに従って可変であることを特徴とする請求項５記載のデジタル撮像装置。
【請求項７】
前記第２ピッチの値は、前記エッジピクセルゾーン（ＺＢ）における隣接するピクセルに従って可変であることを特徴とする請求項５または６記載のデジタル撮像装置。
【請求項８】
前記レンズは、アナモルフィックタイプであり、複数のマイクロレンズ（６０Ａ、６０Ｂ）を備え、これらマイクロレンズは、前記画像センサ（６１Ａ）（６１Ｂ）の複数のピクセルにそれぞれ関連すると共に、２つの隣接するマイクロレンズの間に、前記ピクセルのピッチより小さい所定の値のピッチを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載のデジタル撮像装置。
【請求項９】
前記撮像装置の画像平面、または中間画像平面の高さに配置された赤外線フィルタ（６２）も備えることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】
前記赤外線フィルタ（６２）は、異なるフィルタが設けられた少なくとも２つのゾーン（７０）（７１）とを備え、第１ゾーン（７０）は、赤外線が実質的にフィルタ除去されない画像の上部に対応し、第２ゾーン（７１）は、赤外線全体が実質的にフィルタ除去される画像の底部に対応していることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記赤外線フィルタ（６２）は、デジタル画像の上部から底部に向かって徐々に増加する赤外線のフィルタ除去を行うことができることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記画像センサ（２０）（６１Ａ）（６１Ｂ）は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプであることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記レンズは、アナモルフィックタイプのレンズであり、少なくとも１つのトーリックレンズ（２１）を備えていることを特徴とする赤外線５記載のデジタル撮像装置。
【請求項１４】
本装置の画像平面または中間画像平面に配置された赤外線フィルタ（６２）を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記赤外線フィルタ（６２）は、異なるフィルタが設けられた少なくとも２つのゾーン（７０）（７１）とを備え、第１ゾーン（７０）は、赤外線が実質的にフィルタ除去されない画像の上部に対応し、第２ゾーン（７１）は、赤外線全体が実質的にフィルタ除去される画像の底部に対応していることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記赤外線フィルタ（６２）は、デジタル画像の上部から底部に向かって徐々に増加する、赤外線のフィルタ除去を行うことができるようになっていることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１７】
前記画像センサ（２０）（６１Ａ）（６１Ｂ）は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプであることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
前記レンズは、アナモルフィックタイプであり、第１焦点距離（Ｆ１）および第２焦点距離（Ｆ２）がそれぞれ対応する第１タイプおよび第２タイプに分散された複数のマイクロレンズを備え、前記マイクロレンズ（６０Ｂ）は、前記画像センサ（６１Ｂ）の複数のピクセルに、それぞれ関連していることを特徴とする請求項５記載のデジタル撮像装置。
【請求項１９】
前記マイクロレンズ（６０Ａ）および前記ピクセル（６１Ａ）は、異なる一定ピッチに配置されており、前記ピクセルのピッチは、前記マイクロレンズのピッチより小さいことを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記アナモルフィックレンズ（６０Ｂ）の少なくとも１つの中心ゾーン（ＺＣ）に、第１タイプ（Ｆ１）のマイクロレンズが位置し、前記アナモルフィックレンズ（６０Ｂ）の少なくとも１つのエッジゾーン（ＺＢ）に、第２タイプ（Ｆ２）のマイクロレンズが位置していることを特徴とする請求項１８または１９記載の装置。
【請求項２１】
本装置の画像平面または中間画像平面に配置された赤外線フィルタ（６２）を、更に備えることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２２】
前記赤外線フィルタ（６２）は、異なるフィルタが設けられた少なくとも２つのゾーン（７０）（７１）を備え、第１ゾーン（７０）は、赤外線が実質的にフィルタ除去されない画像の上部に対応し、第２ゾーン（７１）は、赤外線全体が実質的にフィルタ除去される画像の底部に対応していることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記赤外線フィルタ（６２）は、デジタル画像の上部から底部に向かって徐々に増加する、赤外線のフィルタ除去を行うことができるようになっていることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記画像センサ（２０）（６１Ａ）（６１Ｂ）は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプであることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２５】
デジタル撮像装置（１０）と、処理ユニット（１１）とを備えた、自動車に設置されるようになっているデジタル画像における物体を検出するためのデバイスにおいて、
前記装置（１０）および処理ユニット（１１）は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法を実施できる手段（２１）（２０）；（６０Ａ）（６１Ａ）；（６０Ｂ）（６１Ｂ）；（１１０）（１１１）を備えることを特徴とするデジタル画像における物体を検出するためのデバイス。
【請求項２６】
ディスプレイスクリーン（１２）も備え、前記処理ユニット（１１）は、前記デジタル画像（ＩＭ）（ＩＭＤ）を補正し、前記デジタル撮像装置（１０）が撮影したシーンを再現する補正されたデジタル画像（ＩＭＡ）を発生することができる手段（１１１）をも備え、前記補正されたデジタル画像（ＩＭＡ）は、前記スクリーン（１２）上にディスプレイされるようになっていることを特徴とする請求項２５記載のデバイス。
【請求項２７】
検出された各物体に関する情報（ＩＮＦ）を供給するための手段（１１０）をも備えることを特徴とする請求項２５または２６記載のデバイス。
【請求項２８】
１つ以上のプログラム（ＰＲＯＧ）を記憶し、このプログラムの実行によって、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法を実施することが可能となることを特徴とする情報記憶手段。
【請求項２９】
揮発性メモリまたは不揮発性メモリまたはハードディスクまたはディスケットまたはＣＤ−ＲＯＭ）を備えていることを特徴とする請求項２８記載の情報記憶手段。
【請求項３０】
マイクロプロセッサまたはコンピュータによって実行可能な１つ以上のシーケンスの命令を備え、前記シーケンスの命令の実行によって、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法の実施が可能となっている、情報記憶手段に記憶されたコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、自動車の運転を補助する技術に関し、より詳細には、道路シーンのデジタル画像内の物体、例えば歩行者または道路標識を検出するための方法およびデバイスに関する。また本発明は、上記物体検出方法を実施するようになっている画像を撮影するためのデジタル装置、例えばカメラにも関する。
【背景技術】
【０００２】
１つ以上のカメラ、または画像センサを使用した種々の自動車運転補助システムは、従来技術では公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら公知のシステムでは、カメラは、一般に特定用途専用となっている。換言すれば、用途のタイプごとに、別のカメラが必要である。すなわち、可視レンジ内の画像を撮影するために、第１カメラが必要であり、近赤外線レンジ内の画像を撮影するために、別の第２カメラが必要である。
【０００４】
更に画像の中心にある、離間した物体の検出と視野のエッジにある近い物体を検出を、１つのカメラを使用するだけで行うことは、ほとんど不可能である。
【０００５】
その理由は、離間し、画像の中心にある物体は、カメラのレンズの近くにあり、かつ画像のエッジにある物体と比較して、数ピクセルしか必要としないからである。
【０００６】
視界が小さい場合、遠距離にあって、画像の中心にある物体を検出することは可能であるが、車両の近くにあって、若干側方に位置する物体を検出することはできない。逆に、絞り角が大きい場合、視界のエッジにある物体を検出することは可能であるが、遠距離にある物体を検出することはできない。その理由は、物体は、少ない数のピクセルで表示されるからである。
【０００７】
上記のケースでは、利用できる解決案は、種々の視界に対し、画像を同時に利用できるようにする上での欠点に対し、多数のピクセルを有する高価な画像センサ、またはズームを使用することを推奨している。
【０００８】
現在の技術は、一般に、自動車業界で課される頑丈さ、および大きい制約に良好に適合すると共に、システムにインストールされたアプリケーションが必要とする種々のタイプの情報を、運転補助システムに供給できる、コンパクトで経済的なデバイスの設計を容易にするものではない。
【０００９】
本発明は、遠く、かつ広い物体を検出でき、適度なコストで製造できる単一の画像センサを備えた、上記タイプの方法およびデバイスを提供することにより、これまで開示されている従来技術の欠点を低減させようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の特徴によれば、本発明は、
少なくとも１つの第１解像度を有する少なくとも第１画像ゾーン、および前記第１解像度と異なる少なくとも１つの第２解像度を有する第２画像ゾーンを含む、シーンの収差を有するデジタル画像を、デジタル撮像装置により取得するステップと、
収差を有する前記デジタル画像の少なくとも１つのゾーンを展開することにより、展開されたデジタル画像を計算するステップと、
前記展開されたデジタル画像内で物体検出アルゴリズムを実施するステップと、
前記展開されたデジタル画像において検出された各物体に関する情報を供給するステップとを備えた、デジタル画像における物体を検出する方法を提供するものである。
【００１１】
本発明の方法の別の特徴によれば、前記第１画像ゾーンは、前記デジタル画像の中心ゾーンであり、前記第２ゾーンは、前記デジタル画像エッジゾーンであり、前記第１解像度は、前記第２解像度よりも高い。
【００１２】
特定の実施例によれば、アナモルフィックレンズが装備されたデジタル撮像装置により前記画像取得ステップを実行し、前記第１画像ゾーンに対応する前記アナモルフィックレンズの光学的視界の第１セクタに対する実質的に第１の回転角方向の一定の解像度、および前記第２画像ゾーンに対応する前記アナモルフィックレンズの視界の第２セクタに対する第２の回転角方向の可変解像度を得るように前記収差を決定し、前記第１回転角方向解像度は前記第２回転角方向解像度よりも高くなっている。
【００１３】
これに対応し、本発明は、上記の方法を実施するようになっている、光学レンズと光学センサとを備えたデジタル撮像装置にも関する。
【００１４】
別の特徴によれば、前記画像センサは、前記中心ピクセルゾーンにおける２つの隣接するピクセル間の第１ピッチを有する少なくとも１つの中心ピッチゾーン、および前記第２エッジピッチゾーンにおける２つの隣接するピッチ間の第２ピッチを有する少なくとも１つのエッジピクセルゾーンにわたって分布した複数のピクセルを備え、前記第１および第２ピッチは、異なる値を有し、前記第１ピッチは、前記第２ピッチよりも大きく、前記中心ピクセルゾーンおよび前記エッジピクセルゾーンは、それぞれ、前記第１画像ゾーンおよび前記第２画像ゾーンにそれぞれ対応している。
【００１５】
別の特徴によれば、前記第１ピッチの値は、前記中心ピクセルゾーンにおける当該隣接するピクセルに従って可変であり、更に前記第２ピッチの値は、前記エッジピクセルゾーンにおける当該隣接するピクセルに従って可変である。
【００１６】
別の特徴によれば、前記レンズは、アナモルフィックタイプであり、複数のマイクロレンズを備え、このマイクロレンズは、前記画像センサの複数のピクセルにそれぞれ関連すると共に、２つの隣接するマイクロレンズの間に、前記ピクセルのピッチより小さい所定の値のピッチを有する。
【００１７】
別の特徴によれば、アナモルフィックレンズは、少なくとも１つのトーリックレンズを備えている。
【００１８】
更に別の特徴によれば、本発明に係わる装置は、光学的レンズおよび画像センサを備え、前記レンズは、アナモルフィックタイプであり、第１焦点距離および第２焦点距離がそれぞれ対応する第１タイプおよび第２タイプに分散された複数のマイクロレンズを備え、前記マイクロレンズは、前記画像センサの複数のピクセルにそれぞれ関連している。
【００１９】
上記実施例の特徴によれば、前記マイクロレンズおよび前記ピクセルは、異なる一定ピッチに配置されており、前記ピクセルのピッチは、前記マイクロレンズのピッチより小さくなっている。
【００２０】
別の特徴によれば、前記アナモルフィックレンズの少なくとも１つの中心ゾーンに、第１タイプのマイクロレンズが位置し、前記アナモルフィックレンズの少なくとも１つのエッジゾーンに、第２タイプのマイクロレンズが位置している。
【００２１】
更に別の特徴によれば、本発明に係わるデジタル撮像装置は、この装置の画像平面、または中間画像平面に配置された赤外線フィルタを更に備えている。
【００２２】
好ましくは、前記赤外線フィルタは、異なるフィルタが設けられた少なくとも２つのゾーンを備え、第１ゾーンは、赤外線が実質的にフィルタ除去されない画像の上部に対応し、第２ゾーンは、赤外線全体が実質的にフィルタ除去される画像の底部に対応している。
【００２３】
更に、前記赤外線フィルタは、デジタル画像の上部から底部に向かって徐々に増加する、赤外線のフィルタ除去を行うようにできる。
【００２４】
本発明の応用例によれば、前記画像センサを、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプとすることができる。
【００２５】
これに対応し、本発明は、自動車に設置されるようになっているデジタル画像における物体を検出するためのデバイスにも関し、このデバイスは、上で簡単に説明した本発明の方法を実施するようになっているデジタル撮像装置と、処理ユニットとを備えている。
【００２６】
別の特徴によれば、本発明に係わるデバイスは、ディスプレイスクリーンも備え、前記処理ユニットは、前記デジタル画像を補正し、前記デジタル撮像装置が撮影したシーンを再現する補正されたデジタル画像を発生することができる手段も備え、前記補正されたデジタル画像は、前記スクリーン上にディスプレイされるようになっている。
【００２７】
このデバイスは、検出された各物体に関する情報を供給するための手段も備えているのが好ましい。
【００２８】
本発明は、情報記憶手段、および実行によって本発明に係わる方法を実施することを可能にするコンピュータプログラムにも関する。
【００２９】
添付図面を参照しながら、非限定的例を示す次の特定実施例の詳細な説明を読めば、本発明の別の特徴および利点が明らかとなると思う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１を参照すると、本発明に係わる物体検出デバイスの特定の一実施例は、基本的には、カメラ１０と、画像処理ソフトウェアモジュール１１０および１１１がインストールされたプロセッサユニット１１と、ディスプレイスクリーン１２とを備えている。
【００３１】
本発明によれば、カメラ１０は、所定の収差を含む画像ＩＭを供給できる。この目的のために、カメラ１０にアナモルフィックレンズを設けることができる。
【００３２】
カメラ１０により画像ＩＭに導入される収差により、カメラ１０から供給される画像ＩＭから、カメラ１０が示すシーン内に存在する遠い物体と近い物体とを検出できるようになる。
【００３３】
本発明の考えられる用途に従い、カメラ１０の光学レンズを設計する際に、当業者であれば、導入される収差を計算できると思う。
【００３４】
本発明が必要とするような収差を導入するように決定される光学レンズの効果の一例について、図２、図３Ａおよび３Ｂを参照して説明する。
【００３５】
本発明の説明を簡略にするため、単一次元、すなわち、図２におけるＸ軸および３Ｂにおける水平軸に沿った収差を検討する。
【００３６】
図２を参照すると、２０は、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプの画像センサに対応し、２１は、アナモルフィックレンズに対応する。
【００３７】
画像センサ２０は、ピクセルＰｉから構成されたマトリックスを従来通り含み、これらピクセルのピッチは、一定の値を有するように、図２には示されている。
【００３８】
アナモルフィックレンズ２１は、本明細書では、単一レンズとして示されている。しかし、このアナモルフィックレンズ２１は、図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃを参照して後述するように、マイクロ光学技術を使用することによって得られる複数のマイクロレンズとしても、製造することができる。
【００３９】
図２の実施例では、アナモルフィックレンズ２１は、トーリックタイプのレンズを備えている。当然ながら、他の実施例では、レンズ２１はいくつかのトーリックタイプを含むことができる。かかるトーリックレンズにより、画像ＩＭ内に回転角方向の可変解像度を導入することが可能となり、画像のエッジを圧縮する効果を生じさせる。
【００４０】
図２から明らかなように、カメラ１０の視界は、回転角方向のセクタＳＣとＳＢとに分割される。
【００４１】
視界の中心における回転角方向のセクタＳＣは、ピクセルゾーンＺＣに対し、回転角方向のピッチＰｃを有する。このピッチＰｃは、本明細書ではほぼ一定とされている。
【００４２】
視界のエッジでの回転角方向のセクタＳＢは、ピクセルゾーンＺＢに対する回転角方向ピッチＰｖを有し、このピッチは、視界の中心ゾーンから視界のエッジに向かって大きくなっている。
【００４３】
当然ながら、トーリックレンズを有するこのタイプのレンズ２１を用いた場合、厳密に言って、ピッチの角度は、不連続的またはステップ状に変化しないが、回転角方向のピッチＰｃから回転角方向ピッチＰｖに向かって連続的に変化し、またはこの逆にＰｖからＰｃへ連続的に変化する。
【００４４】
アナモルフィックレンズ２１によって導入される収差は、エッジの回転角方向のセクタＺｂと比較して、中心回転角方向セクタＳＣのほうがピクセルの数の点で好ましいという効果を有する。換言すれば、回転角方向セクタＳＣに対し、対応するピクセルゾーン内のピクセルの数に対するセクタの回転角方向の開口度の比の方が、回転角方向セクタＳＢに対して得られる比よりも大きくなる。
【００４５】
図３Ｂには、図３Ａに示されたカメラ１０によって撮影されるシーンに対し、アナモルフィックレンズによって、画像ＩＭに導入される効果の一例が示されている。
【００４６】
図３Ａの画像は、カメラ１０に球面レンズが設けられた場合に、カメラ１０によって通常再生される画像である。
【００４７】
図３Ｂに示すように、画像ＩＭの中心ゾーンＺＣは、収差を含まず、ゾーン内に存在する物体に対する正しい比率を維持する。更にゾーンＺＣ内のピクセルの数が多いことによって、遠い物体を検出するのに十分な解像度が得られる。図３Ａ内の画像と比較して、図３Ｂ内の画像ＩＭ内の信号パネル３０の良好な読み取り可能性が、特に注目される。
【００４８】
図３Ｂには、人物３１を変形することによって、エッジゾーンＺＢに導入される収差の性質が簡略に示されている。この例では、人物３１は、水平軸線に沿って圧縮変形を受ける。ここで、ゾーンＺＢ内の物体の正しい検出を阻止しないよう、レンズを計算する際に、アナモルフィックレンズにより、エッジゾーンＺＢで導入される収差を決定しなければならないことに留意するべきである。
【００４９】
特に図１および４を参照すると、カメラ１０は、処理ユニット１１のソフトウェアモジュール１１０および１１１に画像ＩＭを送る。
【００５０】
ソフトウェアモジュール１１０は、画像ＩＭ内の物体の検出機能を果たす。
【００５１】
ソフトウェアモジュール１１１は、カメラ１０が撮影するシーンのスクリーン１１上のディスプレイが必要なときに必要とされる画像補正機能を果たす。
【００５２】
図４は、処理ユニット１１によって実行される処理ステップＥ１〜Ｅ６を示す。
【００５３】
ステップＥ１では、カメラ１０はカメラが撮影するシーンに対応する画像ＩＭを発生する。カメラ１０のアナモルフィックレンズによって導入された圧縮による収差を含む画像ＩＭは、ソフトウェアモジュール１１０および１１１へ供給される。
【００５４】
ステップＥ２において、収差ＩＭを有する画像から展開された画像ＩＭＤが計算される。ステップＥ２で実行される動作により、存在する物体が、通常の比率、すなわち物体が実際に有する比率の画像ＩＭＤを得ることが可能となる。画像ＩＭ上でステップＥ２で実行される圧縮された画像ゾーンの配置によって、収差がかなりの程度除去されたように見える画像ＩＭＤを得ることが可能となる。  
【００５５】
この計算ステップＥ２は、この画像ＩＭＤ内で決定される物体、例えば道路標識または障害物を検出するために、１つの物体サーチアルゴリズムしか実施しないという利点を、画像ＩＭＤの供給に対して有する。
【００５６】
ステップＥ３ａの間では、画像ＩＭＤの全体内で、所定の物体をサーチするアルゴリズムＡが実行される。
【００５７】
条件ステップＥ３ｂにおいて、アルゴリズムＡによる画像ＩＭＤ内で探していた物体が検出されると、検出された物体に関する検出情報ＩＭＦが、ソフトウェアモジュール１１０により出力として供給される。
【００５８】
この特定の実施例では、モジュール１１０内でステップＥ２、Ｅ３ａ、Ｅ３ｂおよびＥ４が実施される。
【００５９】
ステップＥ４では、情報ＩＭＦは例えば本発明のデバイスが設置されている自動車の運転者に対する可聴またはビジュアル情報に変換される。本発明の他の応用例では、情報ＩＭＦは、自動車に装備されているその他の１つ以上のシステム、例えば自動車の機能を制御する運転システムへ送信される。
【００６０】
ステップＥ５において、シーンのディスプレイが必要なときに、ソフトウェアモジュール１１１によって実行されるディスプレイのための画像補正処理に対応するステップＥ６が実行される。このモジュール１１１は、画像ＩＭ内に存在する収差が解消された補正画像ＩＭＡを供給する。シーン１２に画像ＩＭＡがディスプレイされる。
【００６１】
変形例では、図１に示すように、画像ＩＭＡを発生するのに、モジュール１１１へ供給される画像は、図１に示されているような画像ＩＭではなく、モジュール１１０によって計算される画像ＩＭＤである。
【００６２】
図５に示すように、処理ユニット１１は、従来のアーキテクチャを有し、マイクロプロセッサのような中央処理ユニットＣＰＵ５０と、リードオンリーメモリＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ５０と、ランダムアクセスメモリＲＡＭ５２と、例えばフラッシュタイプの記憶メモリ５３と、インターフェース５４と、内部通信バス５５とを備えている。
【００６３】
本発明の別の実施例では、処理ユニット１１には、マン−マシン通信手段、例えばキーパッドも装備され、この通信手段を介して、運転者は種々の作動モードを選択できる。
【００６４】
処理ユニット１１は、本発明に係わる方法を実施できるようにする１つ以上のプログラムＰＲＯＧを実行する。
【００６５】
図５に示されたコンフィギュレーションでは、ＲＯＭ５１内にプログラムＰＲＯＧの実行可能なコードの全体または一部が収納されている。
【００６６】
プログラムＰＲＯＧの実行可能なコードは、例えばディスクドライブに挿入されたディスケットから、インターフェース５４を介して、または例えば処理ユニット１１をコンフィギュレーションを定めるのに使用されるマイクロコンピュータに接続された通信リンクを通して、記憶メモリ５３内に一部をロードすることもできる。
【００６７】
プログラムＰＲＯＧをロードするディスケットは、コンパクトディスク、ＣＤ−ＲＯＭまたはメモリカードに置換できる。より一般的には、コンピュータまたはマイクロプロセッサによって読み出しでき、可能な場合には、取り外し自在な処理ユニット１１に組み込まれるか、または組み込まれない任意の情報記憶手段が、プログラムＰＲＯＧ全体または一部を記憶するようになっている。
【００６８】
中央ユニット５０は、プログラムＰＲＯＧのための命令、またはコードの一部の実行を制御する。これら命令はＲＯＭメモリ５１または記憶メモリ５３または上記他の情報記憶手段に記憶される。
【００６９】
処理ユニット１１の電源をオンにすると、不揮発性メモリ、例えばＲＯＭメモリ５１または記憶メモリ５３に記憶されているプログラムＰＲＯＧは、一部または全体が揮発性メモリＲＡＭ５２だけでなく、本発明に係わる方法を実施するのに必要な変数、およびパラメータを記憶するための種々のレジスタにも転送され、揮発性メモリは、プログラムＰＲＯＧから転送された実行可能なコードも記憶する。
【００７０】
処理ユニット１１は、プログラムされた装置の形態をとり得ることにも注目すべきである。このプログラムされた装置は、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）内に固定された形態のプログラムＰＲＯＧの実行可能なコードを含む。
【００７１】
次に、基本的には、図６Ａおよび６Ｂを参照して、本発明に係わるカメラ１０の第１および第２の特定の実施例について説明する。カメラ１０のこの特定の実施例は、マイクロ光学技術を使用することによって得られる。
【００７２】
この特定の実施例によれば、カメラ１０は、特に複数のマイクロレンズによって形成された光レンズと、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプの画像センサとを備えている。
【００７３】
図６Ａに示すように、カメラ１０の第１実施例は、同じ焦点距離を有し、実質的に同一の複数のマイクロレンズの形態をした光学的レンズ６０Ａを備えている。
【００７４】
２００４年８月１日付の「応用光学」第４３巻第２２号における、ジャック・デュパレー、ピーター・ダンベルグ、ピーター・シュライバー、アンドレアス・ボイヤーおよびアンドレアス・チュンナーマンによる論文、「マイクロ光学技術によって製造される人工付加化合物アイ」には、このタイプのレンズが記載されている。
【００７５】
ジェイ．デュパレー外による上記論文では、レンズのうちのマイクロレンズは、一定ピッチで配置され、一定ピッチで配置された画像センサのピクセルに関連している。当該ピクセルがレンズの軸線から離間するにつれ、より大きくなる視野角を見るように、ピクセルのピッチはマイクロレンズのピッチよりも小さくなっている。しかし、マイクロレンズの間の不透明壁を導入することによって、絞りに回転角方向の制限が課されている。これら不透明壁は、虚像が生じるのを防止するようになっている。この論文に記載されている実施例で得られる回転角方向の解像度は、一定である。
【００７６】
図６Ａの実施例では、本発明に係わるカメラ１０は、特に、画像センサ６１Ａのピクセルのピッチの破断点が導入されているという点で、ジェイ．デュパレー外による論文と異なっている。
【００７７】
従って、中心ゾーンＺＣでは、ピクセルのピッチは第１の値を有し、エッジゾーンＺＢではピクセルのピッチは、第１の値よりも大きい第２の値を有する。従って、本発明によれば、中心ゾーンＺＣおよびエッジゾーンＺＢに対する回転角方向の解像度は異なっている。
【００７８】
図６Ｂに示すように、本発明に係わるカメラ１０の第２実施例は、２つのタイプに分散される複数のマイクロレンズから形成される光学レンズ６０Ｂと画像センサ６１Ｂを含んでいる。
【００７９】
光学レンズ６０Ｂのマイクロレンズと画像センサ６１Ｂのピクセルは、一定の異なるピッチを有する。ピッチの一定ピッチは、マイクロレンズの一定ピッチよりも小さい。
【００８０】
第１のタイプのマイクロレンズは、すべて同じ焦点距離Ｆ１を有する中心ゾーンＺＣのレンズを含む。第２タイプのマイクロレンズは、Ｆ１よりも小さい、すべてが同じ焦点距離Ｆ２を有するレンズをエッジゾーンＺＢに有する。マイクロレンズの焦点距離のこのようなブレーク点によって、本発明により、中心ゾーンＺＣとエッジゾーンＺＢに対し、回転角方向の異なる解像度を導入できるようになっている。
【００８１】
画像センサ６１Ｂのピクセルのピッチが一定であることにより、第２実施例では、標準画像センサを使用することが可能となっており、このことは、コストの点で有利である。
【００８２】
光学レンズ６０Ｂと画像センサ６１Ｂとは、マイクロレンズのピッチを一定にするように設定しなければならず、更に画像の中心ゾーンにおけるピクセルに対する回転角方向の限界に達しないように、ピクセルを選択しなければならない。
【００８３】
図６Ｃに示すように、ピクセルＰｉが２つの隣接するマイクロレンズの間の移行ゾーンに位置する場合、ピクセルＰｉに対して、このような回転角方向の限界が生じる。
【００８４】
図６Ａおよび６Ｂを参照して、これまで説明したカメラ１０の実施例では、画像における解像度は、基本的には画像ゾーンＺＣおよびＺＤに対応するステップまたはレベルを含み、その後、マイクロレンズのピッチまたはピクセルの同じタイプの変化が生じるものとして、画像の解像度の変化について説明した。
【００８５】
本発明はいかなる状況においても、このタイプの変化に限定されないものであることを理解すべきである。一部の用途では、カメラのレンズまたは画像センサは、例えばピクセルまたはマイクロレンズのピッチに対応する変化だけ、解像度の連続的な変化を画像に導入するように設計できるからである。画像内には、多数の異なる解像度の値が存在し得る。
【００８６】
図６Ａおよび図６Ｂにも示されるように、本発明に係わるカメラ１０には、赤外線（ＩＲ）フィルタ６２を設けることができる。
【００８７】
図７に示すように、画像のゾーンに従った異なるＩＲフィルタを設けるように、ＩＲフィルタ６２が設計されている。画像のゾーンに従うこのような異なるＩＲフィルタ除去特性によって、可視光レンジ内の波長で機能するアプリケーションおよび近赤外線レンジ内の波長で機能するアプリケーションの双方に対し、カメラ１０を使用することが可能となっている。
【００８８】
ＩＲフィルタ６２は、カメラ１０が発生する画像をスクランブルしないように、画像平面または中間画像平面に設置することが好ましい。
【００８９】
図７は、２つの異なるゾーン７０と７１とに分割されたＩＲフィルタ６２を示している。
【００９０】
画像の上部半分にゾーン７０が位置しているが、このゾーンは、ＩＲフィルタを有しない。このゾーン７０では、存在するＩＲ情報はカメラ１０に対する日光による眩惑を生じさせないので、フィルタにかける必要はないからである。従って、このゾーン７０には、ＩＲ情報が存在したままであり、夜間において、例えば暗視用に使用できる。
【００９１】
画像の下半分には、ゾーン７１が位置し、ＩＲフィルタを有する。このゾーン７１では、存在するＩＲ情報により、カメラ１０の眩惑が生じる恐れがある。このリスクは、このＩＲゾーン７１に設けられたＩＲフィルタによって除去される。ゾーン７１は、自動車のヘッドライトによって照明され、ＩＲ画像によってカバーする必要はないので、ゾーン７１におけるＩＲ情報の除去は、夜間には致命的ではない。
【００９２】
明らかに、基本的には、本発明によるＩＲフィルタ６２の別の実施例も可能である。従って、ＩＲフィルタ６２は、ＩＲ光線に対して不透明なゾーンからＩＲ光線に対して透明なゾーンまで、徐々に変化するフィルタの形態をとり得る。例えば、画像の底部で１００％フィルタリングし、画像の上部で０％フィルタリングをするフィルタの形態をとり得る。ＩＲフィルタのフィルタ除去率の変化は、必ずしもリニアではないことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係わる物体検出デバイスの好ましい実施例の全体の構造を示す。
【図２】本発明に係わるデジタル撮像装置における、回転角方向の解像度の分布の一例を示す理論的な図である。
【図３Ａ】本発明によって得られた対応する収差を有するシーンの一例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明によって得られた対応する収差を有する画像の一例を示す図である。
【図４】本発明に係わる物体検出方法の種々のステップを示すアルゴリズムである。
【図５】本発明に係わる物体検出デバイスに含まれる処理ユニットのハードウェア構造を示す図である。
【図６Ａ】本発明に係わるデジタル撮像装置の第１実施例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明に係わるデジタル撮像装置の第２実施例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明に係わるデジタル撮像装置において、防止すべき回転角方向の制限の一例を示す図である。
【図７】本発明に係わるデジタル撮像装置の特定の実施例で導入される赤外線フィルタリングの一例を簡略的な形態で示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０    カメラ
１１    処理ユニット
１２    ディスプレイスクリーン
２０    画像センサ
２１    アナモルフィックレンズ
３０    信号パネル
３１    人物
５０    ＣＰＵ
５１    ＲＯＭ
５２    ＲＡＭ
５３    記憶メモリ
５４    インターフェース
５５    通信バス
６０Ａ、６０Ｂ    光学レンズ
６１Ｂ    画像センサ
６２    赤外線フィルタ
７０、７１    ゾーン
１１０、１１１    画像処理ソフトウェアモジュール
ＩＭ    画像
ＳＣ、ＳＢ    回転角方向セクタ
ＺＢ    エッジ回転角方向セクタ
ＺＣ    ピクセルゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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