(57)【要約】【課題】画素値情報間の隣接関係にずれのない画素列を生成可能とすること。【解決手段】走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得する画素値情報取得部と、一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出する算出部と、前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する補正情報生成部とを含む。【選択図】図１２
2018081029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得する画素値情報取得部と、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出する算出部と、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する補正情報生成部とを含む、画像情報出力装置。
【請求項２】
前記算出部は、更に、前記複数の並び順のそれぞれごとに、前記差に基づいて、走査方向に沿った前記複数のサンプリング角度間の隣接関係と、並び方向に沿った前記画素値情報の隣接関係との整合性に関する評価値を算出し、
前記補正情報生成部は、前記複数の並び順に係る前記評価値間の比較結果に基づいて、前記補正情報を生成する、請求項１に記載の画像情報出力装置。
【請求項３】
前記複数の並び順は、
走査方向に沿った正規の前記複数のサンプリング角度間の隣接関係に対して、並び方向に沿った前記画素値情報の隣接関係が整合する第１の並び順と、
前記第１の並び順に対して、前記復路に係る画素値情報が並び方向で一方側又は他方側にずらされた第２の並び順と、を含む、請求項２に記載の画像情報出力装置。
【請求項４】
前記第２の並び順は、複数個あり、
複数の前記第２の並び順は、前記第１の並び順に対して前記復路に係る画素値情報を並び方向で一方側又は他方側に１つずつずらした回数が、互いに異なる、請求項３に記載の画像情報出力装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記差の絶対値の合計値を前記評価値として算出する、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
【請求項６】
前記算出部は、前記ペアにおける並び方向で一方側又は他方側の前記画素値情報から他方側又は一方側の前記画素値情報を引いたときの正負の符号に基づいて、前記評価値を算出する、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
【請求項７】
前記算出部は、前記各ペアのうちの、第１のペアと、該第１のペアに対して一の画素値情報を共有する態様で隣接する第２のペアとが、それぞれに係る前記符号が異なる関係を有するか否かに基づいて、前記評価値を算出する、請求項６に記載の画像情報出力装置。
【請求項８】
前記算出部は、前記各ペアのうちの、第１のペアと、該第１のペアに対して一の画素値情報を共有する態様で隣接する第２のペアとが、それぞれに係る前記符号が異なりかつそれぞれに係る前記差の絶対値の差が所定値以下となる関係を有するか否かに基づいて、前記評価値を算出する、請求項６に記載の画像情報出力装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記各ペアのうちの、前記関係を有する全ての組み合わせのペアに基づいて、前記第１のペアに係る前記差及び前記第２のペアに係る前記差のうちのいずれか一方の絶対値の合計値を、前記評価値として算出する、請求項７又は８に記載の画像情報出力装置。
【請求項１０】
前記補正情報生成部は、前記複数の並び順に係る前記評価値のうちの、最小の評価値に基づいて、該最小の評価値に係る前記並び順を表す情報、又は、該最小の評価値に係る前記並び順で前記一の往復走査分の画素値情報が並ぶ一の画素列を、前記補正情報として生成する、請求項５又は９に記載の画像情報出力装置。
【請求項１１】
前記補正情報生成部は、１フレームを形成する複数の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、一の往復走査分ごとに、前記補正情報を生成する、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
【請求項１２】
前記補正情報生成部は、前記複数の往復走査分に係る複数の前記補正情報のうちの、少なくとも１つの補正情報を、他の補正情報に基づいて、補正する、請求項１１に記載の画像情報出力装置。
【請求項１３】
前記センサは、レーザ光源及びＭＥＭＳミラーを含む距離画像センサであり、前記画素値情報は、距離を表し、
前記補正情報生成部は、１フレームを形成する複数の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、距離画像を前記補正情報として生成する、請求項１１又は１２に記載の画像情報出力装置。
【請求項１４】
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得し、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出し、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成することを含む、コンピュータにより実行される画像情報出力方法。
【請求項１５】
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得し、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出し、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像情報出力装置、画像情報出力方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物上でレーザを主走査方向に往復走査することで得られた画素値情報（受光された光量等に基づく情報）から対象物の画像を生成する装置において、一往復走査ごとの水平方向の画素列に関して、画素列間の位置ずれ量を検出する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2016-080962号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術は、画素列間の位置ずれ量を検出する技術であるので、基準となる画素列内において画素値情報間の隣接関係にずれがあると、他の画素列において、画素値情報間の隣接関係に同様のずれを補正できない虞がある。画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”は、各画素値情報を得るときの正規のサンプリング角度に対する実際のサンプリング角度のずれに起因して、一往復走査分の画素値情報を一画素列の各画素に割り当てる際に生じる。ある２つ画素Ａ，Ｂの間の画素Ｃに割り当てられる画素値情報は、２つ画素Ａ，Ｂに割り当てられる画素値情報に係る対象物上の位置ＰＸａ，ＰＸｂの間の位置ＰＸｃに係る情報であることが望ましい。これに対して、画素Ｃに割り当てられる画素値情報が、位置ＰＸａ，ＰＸｂの間でない位置ＰＸｄに係る情報となる状態が、画素列内における“画素値情報間の隣接関係のずれ”である。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、画素値情報間の隣接関係にずれのない画素列を生成可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得する画素値情報取得部と、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出する算出部と、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する補正情報生成部とを含む、画像情報出力装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、画素値情報間の隣接関係にずれのない画素列が生成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】距離測定装置の説明図である。
【図２】ＴＯＦ方式の説明図である。
【図３】距離測定装置での計測波の往復走査方法の説明図である。
【図４】距離測定装置での計測波の往復走査方法の説明図である。
【図５】一往復走査分におけるサンプリング順（往路と復路での各距離情報位置）を示す図である。
【図６】画素列における距離情報間の隣接関係のずれの説明図である。
【図７】説明用に想定する測距状況の一例を示す図である。
【図８】図７の状況で得られる理想的な距離画像の一例を示す図である。
【図９】サンプリング水平角間の隣接関係のずれの態様の一例を示す表図である。
【図１０】図７の状況で図９のサンプリング水平角間の隣接関係にずれがあるときに通常割当方法で得られる距離画像の説明図である。
【図１１】画像情報出力装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１２】画像情報出力装置の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１３】補正割当方法の説明図である。
【図１４】動作例１による画像情報出力装置の処理を示すフローチャートである。
【図１５】評価値の算出結果を示す表図である。
【図１６】評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７Ａ】動作例１による動かし回数Ｍ＝０のときの評価値の説明図である。
【図１７Ｂ】動作例１による動かし回数Ｍ＝−１のときの評価値の説明図である。
【図１７Ｃ】動作例１による動かし回数Ｍ＝１のときの評価値の説明図である。
【図１８】補正情報に基づいて補正された距離画像の説明図である。
【図１９】動作例２においてステップＳ１４４で実行される評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】動作例２による動かし回数Ｍ＝０のときの評価値の説明図である。
【図２０Ｂ】動作例２による動かし回数Ｍ＝−１のときの評価値の説明図である。
【図２０Ｃ】動作例２による動かし回数Ｍ＝１のときの評価値の説明図である。
【図２１】動作例３においてステップＳ１４４で実行される評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２Ａ】動作例３による動かし回数Ｍ＝０のときの評価値の説明図である。
【図２２Ｂ】動作例３による動かし回数Ｍ＝−１のときの評価値の説明図である。
【図２２Ｃ】動作例３による動かし回数Ｍ＝１のときの評価値の説明図である。
【図２３】動作例４による画像情報出力装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図２４】ステップＳ１５０で実行される補正情報の補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２４の補正情報の補正処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
ここでは、まず、画像情報出力装置の説明に先立って、画像情報出力装置と協動する距離測定装置１０（センサ及び距離画像センサの一例）について説明する。
【００１１】
図１は、距離測定装置１０の説明図であり、距離測定装置１０を概略的に示す上面図である。図１には、距離測定の対象物が概略的に示される。
【００１２】
距離測定装置１０は、一例としてレーザセンサであり、投光ユニット１１と、受光ユニット１２とを含む。
【００１３】
投光ユニット１１は、投光レンズ１１１と、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）ミラー１１２と、レンズ１１３と、近赤外線レーザ光源１１４とを含む。近赤外線レーザ光源１１４には、駆動信号Ｃ１が与えられる。駆動信号Ｃ１に応じて近赤外線レーザ光源１１４から出射されるレーザ光は、レンズ１１３を介してＭＥＭＳミラー１１２に当たる（矢印Ｌ１参照）。ＭＥＭＳミラー１１２は、直交する２軸まわりに回転可能であり（矢印Ｒ１，Ｒ２）、レーザ光を多様な角度で反射させることができる。直交する２軸は、水平軸と鉛直軸であり、鉛直軸まわりの回転により主走査方向（水平方向）の走査が可能となる。また、水平軸まわりの回転により主走査方向を副走査方向（上下方向）にずらすことが可能となる。ＭＥＭＳミラー１１２の向きは、制御信号Ｃ２に応じて変化される。尚、制御信号Ｃ１，Ｃ２は、外部（例えば後出の画像情報出力装置）からの指令に応じて投光ユニット１１内のレーザ駆動回路及びミラー制御回路（共に図示せず）により生成されてよい。
【００１４】
ＭＥＭＳミラー１１２で反射されたレーザ光は、計測波として、投光レンズ１１１を介して投光ユニット１１の外部へと出射される。尚、図１には、計測波Ｌ３の他、ＭＥＭＳミラー１１２の他の向きに係る計測波Ｌ２が示される。計測波Ｌ３の進行方向に対象物が存在すると、図１に示すように、計測波Ｌ３が対象物に当たる。計測波Ｌ３は対象物に当たると反射し、反射波Ｌ４として受光ユニット１２に向かい、受光ユニット１２で受光される。尚、図１には、反射波Ｌ４の他、ＭＥＭＳミラー１１２の他の向きに係る反射波Ｌ５が示される。
【００１５】
受光ユニット１２は、受光レンズ１２１と、フォトダイオード１２２と、距離計測回路１２４とを含む。反射波Ｌ４は、受光レンズ１２１を介してフォトダイオード１２２に入射する。フォトダイオード１２２は、入射した光の光量に応じた電気信号Ｃ３を発生する。電気信号Ｃ３は、後段の距離計測回路１２４に与えられる。距離計測回路１２４は、図２に示すように、レーザ光の出射タイミングｔ０を示すパルスＰ１の立ち上がりから、該レーザ光に係る反射波の受光タイミングを示すパルスＰ２の立ち上がりまでの時間ΔＴに基づいて、対象物までの距離を測定する。具体的には、対象物までの距離は、以下のとおりである。
対象物までの距離＝（c  ×ΔT）/2  
ここで、cは光速であり、約30万km/sである。
【００１６】
このようにして距離測定装置１０は、レーザ光をパルス出射し、対象物から戻ってくるまでの往復時間ΔＴを計測し、往復時間ΔＴに光速を乗算して距離を算出する。即ち、距離測定装置１０は、レーザ光を用いるＴＯＦ（Time  Of  Flight)方式で、対象物までの距離を算出する。距離測定装置１０は、このようにして得た対象物までの距離の算出結果（距離情報：画素値情報の一例）を後段（後出の画像情報出力装置）に与える。
【００１７】
図３及び図４は、距離測定装置１０での計測波の往復走査方法の説明図である。
【００１８】
図３には、距離画像に対応する範囲が点線Ｇ１で概念的に示される。図４には、距離測定装置１０を中心とした直交３軸（Ｘ１軸、Ｙ１軸及びＺ１軸）と共に、全体としての走査範囲が点線Ｇ４で示される。走査範囲Ｇ４は、距離測定装置１０からＺ１方向に所定距離に位置する仮想スクリーン上での範囲に対応する。走査範囲の幅Ｌや高さＨの具体的な各値は、用途に応じて適宜設定される。
【００１９】
距離測定装置１０は、図３及び図４に示すように、走査方向（ここでは、水平方向）に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリングタイミングで距離情報を生成する。図３では、一往復走査分が囲み７０３内に示され、矢印７００が往路に係る走査を示し、矢印７０１が復路に係る走査を示す。往路に係る走査と復路に係る走査は、鉛直方向の略同一位置（高さ）で実行される。従って、一往復走査分の距離情報は、距離画像の水平方向の一列分の画素を形成するために用いることができる。
【００２０】
距離測定装置１０は、上述のように、鉛直軸（Ｙ１軸）まわりの回転により主走査方向（水平方向）の走査が可能となる。また、水平軸（Ｘ１軸）まわりの回転により主走査方向を副走査方向（上下方向）にずらすことが可能となる。図４には、あるサンプリングタイミング（ここでは、１フレームに対する１番目）での走査方向が矢印Ｖで示される。矢印ＶのＸ１Ｚ１面への投影が矢印Ｖ１であり、矢印Ｖ１と矢印Ｖとのなす角度αが、走査方向の垂直角を表す。また、矢印Ｖ１とＺ１軸とのなす角度βが、走査方向の水平角を表す。水平角βは、説明上、Ｙ１軸まわりの反時計回り方向が増加方向であるとする（即ち、図４では、距離測定装置１０から見て右側の方が水平角βが大きくなる）。
【００２１】
図５は、一往復走査分におけるサンプリング順を示す図である。図５において、○内の数字は、サンプリング順を示し、小さい値ほど早いタイミング（時系列で先のタイミング）を表す。また、○の位置は、サンプリング水平角（後述）間の隣接関係を概略的に示す。ここでは、説明上、往路で８回だけサンプリングされ、復路で８回だけサンプリングされる例が示されるが、実際には、多数の回数（例えば、往路及び復路でそれぞれ１６０回）でサンプリングされることになる。また、ここでは、説明上、往路と復路でのサンプリング回数は、同一であるが、僅かに違っていてもよい。
【００２２】
ここで、サンプリングされる距離情報は、特定の空間位置（３次元位置）に係る距離を表し、以下では、該特定の空間位置を「距離情報位置」と称する。背景以外の距離情報が得られる場合は、距離情報位置は、レーザ光の反射点に対応し、例えば対象物体上の位置である。
【００２３】
往路での各サンプリングタイミングは、ＭＥＭＳミラー１１２の水平角（鉛直軸まわりの角度）が一定角度（以下、この一定角度を「ピッチ角Δβ」とも称する）変化する毎に到来するように設定される。例えば、往路での水平角の変化速度が一定であるとき、往路での各サンプリングタイミングは、等時間間隔でサンプリングが行われるように設定される。同様に、復路での各サンプリングタイミングは、ＭＥＭＳミラー１１２の水平角が一定角度（ピッチ角Δβ）変化する毎に到来するように設定される。例えば、復路での水平角の変化速度が一定であるとき、復路での各サンプリングタイミングは、等時間間隔でサンプリングが行われるように設定される。
【００２４】
ここで、サンプリングタイミングが設定される水平角を「サンプリング水平角」と称する。一往復走査分で可能な限り多くの距離情報位置に係る距離情報を得るためには、往路でのサンプリング水平角と、復路でのサンプリング水平角とが異なることが望ましい。このため、図５に示す例では、往路でのサンプリング水平角と復路でのサンプリング水平角は、重複しないように（異なるように）設定されている。即ち、正規の状態において、往路でのサンプリング水平角と復路でのサンプリング水平角とは、図５に示すように、僅かにずらされる(例えばピッチ角Δβの半分だけずらされる)。例えば、１番目と２番目のサンプリング水平角（往路）の間に、１６番目のサンプリング水平角（復路）があり、２番目と３番目のサンプリング水平角（往路）の間に、１５番目のサンプリング水平角（復路）があり、以下同様である。
【００２５】
ＭＥＭＳミラー１１２は、例えば、水平角の時系列が例えば正弦波状になるように駆動される。この場合、往路及び復路での各サンプリング水平角は、ＭＥＭＳミラー１１２に与える駆動信号Ｃ２に基づいて設定できる。或いは、ＭＥＭＳミラー１１２が水平角を表す水平角信号（図示せず）を出力できる場合、往路及び復路での各サンプリング水平角は、ＭＥＭＳミラー１１２から得られる水平角信号に基づいて設定できる。尚、サンプリング水平角は、例えば、往復走査の際のＭＥＭＳミラー１１２の水平角の可動範囲のうちの両端部を除く範囲内に設定される。
【００２６】
ここで、図６乃至図１０を参照して、走査方向に沿った“画素値情報間の隣接関係のずれ”の発生要因等について説明する。
【００２７】
図６は、走査方向に沿った画素値情報間の隣接関係のずれの要因となるサンプリング水平角間の隣接関係のずれの説明図である。図６は、サンプリング水平角間の隣接関係のずれが無い状態（即ちノミナル状態）と、サンプリング水平角間の隣接関係のずれが発生した状態とを対比で示す。サンプリング水平角間の隣接関係のずれとは、「水平方向に沿った正規のサンプリング水平角の隣接関係に対する、水平方向に沿った実際のサンプリング水平角の隣接関係のずれ」を意味する。
【００２８】
図６では、○内の数字は、サンプリング順を示し、○の位置は、対応するサンプリング水平角を概略的に表し、左に行くほど小さいサンプリング水平角を表す。Ｐ＃（＃は数字）が付された●の位置は、○の位置と同様、対応するサンプリング水平角を概略的に表し、左に行くほど小さいサンプリング水平角を表す。Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１５及びＰ１６は、それぞれ、９番目、１０番目、１１番目、１５番目及び１６番目の正規のサンプリング水平角を表す。また、Ｐ９０，Ｐ１００，Ｐ１１０，Ｐ１５０及びＰ１６０は、それぞれ、９番目、１０番目、１１番目、１５番目及び１６番目の実際のサンプリング水平角を表す。
【００２９】
上述のように、往路でのサンプリング水平角と復路でのサンプリング水平角とは、設計上、僅かにずらされる（図５参照）。従って、サンプリング水平角間の隣接関係のずれが無い状態では、往路でのサンプリング水平角と復路でのサンプリング水平角とが交互に現れる。
【００３０】
しかしながら、実際のサンプリング水平角は、図６に示すように、正規のサンプリング水平角（設計上のノミナルなサンプリング水平角）からずれる場合がある。即ち、実際のサンプリング水平角は、上述のようにＭＥＭＳミラー１１２の状態を表す電気信号（例えば水平角信号）に応じて決まるので、ノイズ等の影響を受けて、正規のサンプリング水平角からずれる場合がある。例えば、近赤外線レーザ光源１１４やＭＥＭＳミラー１１２を動作させる際のパルス（駆動信号Ｃ１、Ｃ２のパルス）の振幅変動や、水平角信号におけるノイズ等に起因して、実際のサンプリング水平角が正規のサンプリング水平角からずれる場合がある。
【００３１】
図６には、往路に係る実際のサンプリング水平角が、正規のサンプリング水平角よりも増加方向にずれている様子が示される。図６に示す例では、１番目と２番目のサンプリング水平角（往路）の間に、１６番目のサンプリング水平角（復路）がなく、１６番目のサンプリング水平角（復路）は、２番目と３番目のサンプリング水平角（往路）の間にある。また、同様に、１５番目のサンプリング水平角（復路）は、３番目と４番目のサンプリング水平角（往路）の間にある。このように、図６に示す例では、往路に係る実際のサンプリング水平角は、正規のサンプリング水平角よりも１ピッチ角Δβ分だけ増加方向にずれている。
【００３２】
このような正規のサンプリング水平角に対する実際のサンプリング水平角の有意な角度ずれは、正規のサンプリング水平角の隣接関係に対して実際の隣接関係がずれ、以下で説明するように、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の原因となりうる。
【００３３】
例えば、図７に示すような状況を測距している場合を想定する。図７では、説明用に、グレースケールの濃さで距離を表しており、濃いほど距離が遠いことを表す（後出の図８及び図１０等も同様）。物体８０の表面８００（Ｚ１軸に垂直な表面）は、距離測定装置１０に最も近く例えば５ｍの位置にある。物体８１の表面８０１（Ｚ１軸に垂直な表面）は、距離測定装置１０に２番目に近く例えば１０ｍの位置にある。物体８０２は、距離測定装置１０から一番遠く例えば１５ｍの位置にある。
【００３４】
図７に示す状況下で、サンプリング水平角間の隣接関係にずれがない距離情報に基づいて、各距離情報の時系列順に従って距離画像を形成すると、図８に示すような距離画像を得ることができる。図８には、説明用に、距離画像における各画素が、どのサンプリング順で得られた距離情報に基づいて生成されているかを示す点線及び○が示される。点線は、距離画像における水平方向の画素間の区切りであり、○内の数字は、サンプリング順を示し、小さい値ほど早いタイミング（時系列で先のタイミング）を表す。ここでは、説明用として、図８に示す距離画像は、水平方向に１６画素（ＰＸ１〜ＰＸ１６）有するものとする。尚、実際には、距離画像は、より多くの画素数である。また、実際には、距離画像は、垂直方向に複数の画素を有するので、水平方向の複数の画素列に係る各往復走査分間でも、サンプリング水平角間の隣接関係のずれの発生態様は異なり得る。例えば、ある一の画素列に係る一往復走査分においては、サンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じないが、他の一の画素列に係る一往復走査分においては、サンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じることもある。但し、図８では、説明用として、どの水平方向の画素列に係る往復走査分についても、サンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じていないものとする。
【００３５】
サンプリング水平角間の隣接関係にずれがない状態で距離情報が得られると、水平方向の各画素ＰＸ１〜ＰＸ１６に、距離情報を時系列順にそのまま（補正せずに）割り当てるだけで、図８に示すように、正しい距離画像を得ることができる。以下では、走査方向に沿った正規のサンプリング水平角の隣接関係に合わせて（補正せずに）、一往復走査分の距離情報を一列分の水平方向の各画素に割り当てる方法を、「通常割当方法」と称する。
【００３６】
具体的には、通常割当方法とは、以下のとおりである。通常割当方法では、時系列順での往路に係る距離情報は、左側（往路に係るサンプリング開始側）から１つおきの画素（図８では、ＰＸ１，ＰＸ３，ＰＸ５・・・）に割り当てられる。また、通常割当方法では、時系列順での復路に係る距離情報は、右側（復路に係るサンプリング開始側）から１つおきの画素（残りの画素）（図８では、ＰＸ１６，ＰＸ１４，ＰＸ１２・・・）に割り当てられる。このように、通常割当方法は、サンプリング水平角間の隣接関係にずれがない状態で得られる距離情報を想定している方法であるので、サンプリング水平角間の隣接関係にずれがない限り、正しい距離画像が得られる割当方法となる。
【００３７】
他方、図７に示す状況下で、図６に示したようなサンプリング水平角間の隣接関係にずれがある場合を想定する。図９は、サンプリング水平角間の隣接関係のずれの一態様（図６に示した態様）の説明図である。図９において、○内の数字は、サンプリング順を示し、小さい値ほど早いタイミング（時系列で先のタイミング）を表す。表図内の○内の数字の位置は、対応するサンプリング順での実際のサンプリング水平角を表す。水平角β１〜β１６は、正規のサンプリング水平角であり、サンプリング水平角間の隣接関係にずれが無い場合は、正規のサンプリング水平角と各サンプリング順とは、図９中の“ずれ無し”で示す対応関係となる。図９では、図９中の“ずれ有り”で示すように、サンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じている。具体的には、一往復走査中の往路に係るサンプリング水平角と復路に係るサンプリング水平角のうちの、復路に係るサンプリング水平角だけが正規のサンプリング水平角に対して角度ずれを起こしている。復路に係るサンプリング水平角における角度ずれは、略一律であり、サンプリング水平角を変化させる際の一ピッチ角Δβ分の半分よりも大きい。例えば、１０番目のサンプリング順でのサンプリング水平角は、β１６であり、正規のサンプリング水平角β１４に対して、β１６＞β１４＋Δβ／２（従ってβ１６＞β１５）である。従って、復路に係るサンプリング水平角は、図９中の“ずれ有り”で示すように、往路に係るサンプリング水平角との関係で、１つずつ隣接関係がずれている。具体的には、正規の場合は、例えば１６番目のサンプリング順でのサンプリング水平角は、往路に係る１番目と２番目のサンプリング水平角と隣接する隣接関係となるが、図９に示す“ずれ有り”の場合は、隣接関係がずれている。即ち、図９に示す“ずれ有り”の場合は、１６番目のサンプリング水平角は、往路に係る２番目と３番目のサンプリング水平角と隣接する隣接関係となる。尚、図９では、復路に係るサンプリング水平角は、往路に係るサンプリング水平角との関係で、１つずつ隣接関係がずれているが、２つずつ隣接関係がずれる場合や、それ以上の個数ずつ隣接関係がずれる場合もあり得る。
【００３８】
このようなサンプリング水平角間の隣接関係にずれがある状態で得られた距離情報に基づいて、通常割当方法で距離画像を形成すると、図１０に示すような距離画像が得られてしまう。尚、実際には、上述のように、水平方向の複数の画素列に係る各往復走査分間でも、サンプリング水平角間の隣接関係のずれの発生態様は異なり得る。例えば、ある一の画素列に係る一往復走査分では、第１の態様でサンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じるが、他の一の画素列に係る一往復走査分では、第１の態様とは異なる第２の態様でサンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じることもある。但し、図１０では、説明用として、どの水平方向の画素列に係る往復走査分についても、同じ態様でサンプリング水平角間の隣接関係にずれが生じているものとする。
【００３９】
具体的には、通常割当方法では、図１０に示すように、時系列順での復路に係る距離情報は、右側（復路に係るサンプリング開始側）から１つおきの画素（残りの画素）（図１０では、ＰＸ１６，ＰＸ１４，ＰＸ１２・・・）に割り当てられる。例えば、１６番目のサンプリング水平角β４で得られた距離情報は、β３＜β４＜β５であるにも拘らず、画素ＰＸ３と画素ＰＸ５の間の画素ＰＸ４に割り当てられることなく、画素ＰＸ１と画素ＰＸ３の間の画素ＰＸ２に割り当てられてしまう。この結果、図１０に示すような、画素列内に“画素値情報間の隣接関係のずれ”を有する距離画像が得られてしまう。尚、図１０に示す距離画像は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”を、全ての画素列において有している。
【００４０】
ここで、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”とは、次の通り定義される。ある２つのサンプリング水平角β１、β３間のサンプリング水平角β２で得られる距離情報が対応付けられる距離画像の水平方向の画素位置（Ｘ座標）をＰｘ２とする。他方、サンプリング水平角β１、β３でそれぞれ得られる距離情報が対応付けられる距離画像の水平方向の各画素位置をそれぞれ、Ｐｘ１，Ｐｘ３とする。このとき、画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれとは、Ｐｘ１＜Ｐｘ２＜Ｐｘ３が成り立たない状態を表す。このような画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれは、実際のサンプリング水平角β２が、サンプリング水平角β１、β３間ではなく、例えばサンプリング水平角β１よりも小さかったり、サンプリング水平角β３より大きかったりするときに生じる。
【００４１】
以上のように、実際のサンプリング水平角が正規のサンプリング水平角から有意にずれると、サンプリング水平角間の隣接関係のずれを生む。サンプリング水平角間の隣接関係のずれが生じると、通常割当方法では、上述のような画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれを引き起こす。尚、サンプリング水平角間の隣接関係のずれは、一往復走査中の一部の期間（例えば復路に係る走査中）だけ実際のサンプリング水平角が正規のサンプリング水平角から有意にずれる場合に生じる。他方、一往復走査中の全体にわたり実際のサンプリング水平角が正規のサンプリング水平角から一律にずれる場合は、サンプリング水平角間の隣接関係のずれは生じない。
【００４２】
次に、図１１以降を参照して、画像情報出力装置について説明する。
【００４３】
画像情報出力装置１００は、上述した距離測定装置１０から得られる距離情報に基づいて、距離画像のような画像情報を出力する。尚、画像情報出力装置１００は、上述した距離測定装置１０と協動してシステムを形成することができる。
【００４４】
画像情報出力装置１００は、距離測定装置１０に接続されるコンピュータの形態で実現されてもよい。画像情報出力装置１００と距離測定装置１０との接続は、有線による通信路、無線による通信路、又はこれらの組み合わせで実現されてよい。例えば、画像情報出力装置１００が距離測定装置１０に対して比較的遠隔に配置されるサーバの形態である場合、画像情報出力装置１００は、ネットワークを介して距離測定装置１０に接続されてもよい。この場合、ネットワークは、例えば、携帯電話の無線通信網、インターネット、World  Wide  Web、VPN（virtual  private  network）、WAN（Wide  Area  Network）、有線ネットワーク、又はこれらの任意の組み合わせ等を含んでもよい。他方、画像情報出力装置１００が距離測定装置１０に対して比較的近傍に配置される場合、無線による通信路は、近距離無線通信、ブルーツース（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless  Fidelity）等により実現されてもよい。
【００４５】
図１１は、画像情報出力装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００４６】
図１１に示す例では、画像情報出力装置１００は、制御部１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、ドライブ装置１０４、ネットワークＩ／Ｆ部１０６、入力部１０７を含む。
【００４７】
制御部１０１は、主記憶部１０２や補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを実行する演算装置であり、入力部１０７や記憶装置からデータを受け取り、演算、加工した上で、記憶装置などに出力する。
【００４８】
主記憶部１０２は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）などである。主記憶部１０２は、制御部１０１が実行する基本ソフトウェアであるＯＳ（Operating  System）やアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶又は一時保存する記憶装置である。
【００４９】
補助記憶部１０３は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。
【００５０】
ドライブ装置１０４は、記録媒体１０５、例えばフレキシブルディスクからプログラムを読み出し、記憶装置にインストールする。
【００５１】
記録媒体１０５は、所定のプログラムを格納する。この記録媒体１０５に格納されたプログラムは、ドライブ装置１０４を介して画像情報出力装置１００にインストールされる。インストールされた所定のプログラムは、画像情報出力装置１００により実行可能となる。
【００５２】
ネットワークＩ／Ｆ部１０６は、有線及び／又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器（例えば、距離測定装置１０）と画像情報出力装置１００とのインターフェースである。
【００５３】
入力部１０７は、カーソルキー、数字入力及び各種機能キー等を備えたキーボード、マウスやタッチパッド等を有する。
【００５４】
尚、図１１に示す例において、以下で説明する各種処理等は、プログラムを画像情報出力装置１００に実行させることで実現することができる。また、プログラムを記録媒体１０５に記録し、このプログラムが記録された記録媒体１０５を画像情報出力装置１００に読み取らせて、以下で説明する各種処理等を実現させることも可能である。なお、記録媒体１０５は、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。例えば、記録媒体１０５は、ＣＤ(Compact  Disc)−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的，電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等であってよい。なお、記録媒体１０５には、搬送波は含まれない。
【００５５】
図１２は、画像情報出力装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。
【００５６】
画像情報出力装置１００は、距離情報取得部１５０（画素値情報取得部の一例）と、評価値算出部１５１（算出部の一例）と、補正情報生成部１５２とを含む。距離情報取得部１５０、評価値算出部１５１、及び補正情報生成部１５２は、それぞれ、図１１に示した制御部１０１が記憶装置（例えば主記憶部１０２）内に１つ以上のプログラムを実行することで実現できる。
【００５７】
距離情報取得部１５０は、距離測定装置１０から、例えばネットワークＩ／Ｆ部１０６を介して距離情報を取得する。尚、距離情報取得部１５０は、距離測定装置１０からの距離情報を、記録媒体１０５又はドライブ装置１０４を介して取得してもよい。この場合、記録媒体１０５又はドライブ装置１０４には、距離測定装置１０からの距離情報が事前に記憶される。
【００５８】
評価値算出部１５１は、一往復走査分ごとに、上述の走査方向に沿った“画素値情報間の隣接関係のずれ”に関する評価値を算出する。評価値は、水平方向に沿った複数のサンプリング水平角間の隣接関係と、距離画像における水平方向での距離情報の隣接関係との整合性に関する。尚、水平方向に沿った複数の実際のサンプリング水平角間の隣接関係と、距離画像における水平方向での距離情報の隣接関係との間に整合性があれば、上述の走査方向に沿った“画素値情報間の隣接関係のずれ”は生じない。
【００５９】
具体的には、評価値算出部１５１は、一往復走査分の距離情報を所定の割当方法で距離画像の各画素に割り当てた場合の評価値を算出する。評価値は、割当の結果として得られる距離画像において、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の有無を表す。例えば、評価値は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の度合いが大きいほど大きくなるパラメータであってもよい。この場合、例えば最も小さい評価値は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無いことを表すものとして扱われてよい。或いは、逆に、評価値は、割当の結果として得られる距離画像において、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の度合いが大きいほど小さくなるパラメータであってもよい。この場合、例えば最も大きい評価値は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無いことを表すものとして扱われてよい。評価値は、割当の結果として得られる距離画像において、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の有無を表すことができる値であれば、任意である。
【００６０】
ここで、走査方向に沿った“画素値情報間の隣接関係のずれ”が生じると、上述したように、時系列順での往路に係る距離情報と、時系列順に対し反転した順での復路に係る距離情報との間の隣接関係が、正規の隣接関係とは異なることになる。その結果得られる距離画像においては、水平方向に沿った距離情報の差の変化（増減など）の仕方に特徴が現れる。例えば、図１０に示した距離画像では、画素ＰＸ１と画素ＰＸ３の間の画素ＰＸ２に起因して、画素ＰＸ２に係る縦筋（水平方向に沿った２つのエッジの連続）が現れる。また、画素ＰＸ５と画素ＰＸ７の間の画素ＰＸ６に起因して、画素ＰＸ６に係る縦筋が現れる。また、画素ＰＸ１１と画素ＰＸ１３の間の画素ＰＸ１２に起因して、画素ＰＸ１２に係る縦筋が現れる。かかる縦筋は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”がない距離画像においては相対的に生じ難い（図８参照）。従って、隣り合う２つの距離情報（往路と復路のそれぞれに係る距離情報）間の差に関する評価値は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の有無を表す評価値として有効に機能できることが分かる。
【００６１】
所定の割当方法は、時系列順での往路に係る距離情報と、時系列順に対し反転した順での復路に係る距離情報とを、略交互に順に、距離画像の一列分におけるＰＸ１〜ＰＸ１６に向かう方向に割り当てる方法である。“略交互に”とは、後述のように“割当方法の変更に伴うずれ”の結果として、距離画像の水平方向の端部においてのみ“交互”でなくなる部分を含む場合を許容する趣旨である。評価値算出部１５１は、複数の所定の割当方法毎に、評価値を算出する。
【００６２】
複数の所定の割当方法は、例えば、上述した通常割当方法と、通常割当方法に対して往路又は復路に係る距離情報が割り当てられる画素が、距離画像の水平方向の任意の一方側にずれる割当方法（以下、「補正割当方法」と称する）と、を含む。
【００６３】
図１３は、補正割当方法の説明図である。図１３には、通常割当方法と、異なる２つの補正割当方法が示される。図１３において、“割当対象の画素”とは、距離画像の一列分における画素ＰＸ１〜ＰＸ１６を示し、○内の数字は、サンプリング順を示す。表図内の○内の数字の位置は、対応するサンプリング順に係る距離情報が、どの“割当対象の画素”に割り当てられるかを表す。例えば、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、１３番目のサンプリング順に係る距離情報は、画素ＰＸ６に割り当てられることになる。２番目の補正割当方法（Ｎｏ．２）では、１３番目のサンプリング順に係る距離情報は、画素ＰＸ１０に割り当てられることになる。尚、通常割当方法では、１３番目のサンプリング順に係る距離情報は、画素ＰＸ８に割り当てられることになる。
【００６４】
図１３に示す例では、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素が、距離画像の水平方向の左側に１つだけずらされる。また、２番目の補正割当方法（Ｎｏ．２）では、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素が、距離画像の水平方向の右側に１つだけずらされる。尚、通常割当方法に対して割り当てをずらした結果として、復路に係る距離情報のうちの、時系列順で最初又は最後の１つ以上の距離情報は、割り当てられる画素が無くなるので、無視されることになる。例えば、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、１６番目のサンプリング順に係る距離情報は、割り当てられる画素が無くなり、無視されることになる。また、通常割当方法に対して割り当てをずらした結果として、距離画像の一方又は他方の端部の画素は、割り当てられる距離情報が無くなるので、適切な所定の距離情報（図１３の“＊”参照）が割り当てられてよい。所定の距離情報は、隣接する往路に係る距離情報に基づいて生成されてもよい。例えば、２番目の補正割当方法（Ｎｏ．２）では、距離画像の左端の画素ＰＸ２は、割り当てられる距離情報が無くなるので、所定の距離情報として、画素ＰＸ１又は画素ＰＸ３に割り当てられた距離情報若しくはその平均値等が割り当てられてもよい。或いは、所定の距離情報としては、ずらす前の元の距離情報がそのまま用いられてもよい。例えば、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、距離画像の右端の画素ＰＸ１６には、所定の距離情報として、ずらす前の距離情報（９番目のサンプリング順に係る距離情報）が割り当てられたままにされる。
【００６５】
尚、図１３に示す例では、補正割当方法は、３番目の補正割当方法（Ｎｏ．３）も示される。３番目の補正割当方法（Ｎｏ．３）では、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素が、距離画像の水平方向の左側に２つだけずらされる。尚、図１３に示す例では、補正割当方法は、３つだけ例示されているが、１つだけ又は２つでもよいし、４つ以上設定されてもよい。
【００６６】
以下では、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）や２番目の補正割当方法（Ｎｏ．２）のように、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素を１つだけずらすことを、“動かし回数が１回である”とも表現する。従って、３番目の補正割当方法（Ｎｏ．３）は、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素が２つだけずらされるので、“動かし回数が２回である”となる。このように、“動かし回数”とは、通常割当方法に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素を一定方向に１つずつずらす際の、ずらす回数に対応する。
【００６７】
評価値算出部１５１は、上述のような複数の所定の割当方法毎に、評価値を算出する。ここで、所定の割当方法が異なると、時系列順での往路に係る距離情報と、時系列順に対し反転した順での復路に係る距離情報との間の隣接関係が変化する。具体的には、通常割当方法では、例えば、７番目のサンプリング順（往路）に係る距離情報は、１１番目と１０番目のサンプリング順（復路）に係る距離情報と隣接する隣接関係となるが、補正割当方法では、異なる隣接関係となる。例えば、１番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、７番目のサンプリング順（往路）に係る距離情報は、１０番目と９番目のサンプリング順（復路）に係る距離情報と隣接する隣接関係となる。また、２番目の補正割当方法（Ｎｏ．１）では、７番目のサンプリング順（往路）に係る距離情報は、１２番目と１１番目のサンプリング順（復路）に係る距離情報と隣接する隣接関係となる。
【００６８】
このようにして時系列順での往路に係る距離情報と、時系列順に対し反転した順での復路に係る距離情報との間の隣接関係を変化させることで、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の可能性又は度合いを精度良く検出できる。尚、評価値算出部１５１は、通常割当方法や補正割当方法に係る評価値を算出する際、実際に各割当方法に係る距離画像の一列分を生成する必要は必ずしもなく、各割当方法に係る距離画像の一列分を仮想的に再現した上で評価値を算出すればよい。
【００６９】
補正情報生成部１５２は、一往復走査分ごとに、評価値算出部１５１により算出される複数の割当方法のそれぞれに係る各評価値に基づいて、各評価値を比較することで、一往復走査分の距離情報に関する補正情報を生成する。補正情報は、最も良好な評価値に基づいて生成される。具体的には、補正情報は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無いことを表す評価値に基づいて生成される。例えば、評価値が、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の度合いが大きいほど大きくなるパラメータである場合、補正情報は、各評価値のうちの、最小となる評価値に基づいて生成される。
【００７０】
補正情報は、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無い割当方法（画素値情報の並び順）を直接的に又は間接的に表す情報であってもよい。尚、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無い割当方法を間接的に表す補正情報としては、通常割当方法で割り当てを行っても“画素値情報間の隣接関係のずれ”が生じないように改変された距離情報であってもよい。改変された距離情報としては、例えば、図９に示す例では、次の通り生成されてもよい。まず、一往復走査分における元の距離情報から、９番目のサンプリング順に係る距離情報を削除するとともに、復路に係る他の距離情報のサンプリング順を繰り上げる。そして、１６番目のサンプリング順に係る距離情報として、適当な距離情報（例えば、１番目や２番目のサンプリング順に係る距離情報と同じ距離情報）を与える。
【００７１】
或いは、補正情報は、“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無い割当方法で実際に割り当てを行うことで得られる距離画像自体であってもよい。
【００７２】
以上のように、本実施例によれば、画素値情報間の隣接関係にずれのない距離画像を得ることが可能となる。具体的には、本実施例によれば、複数の所定の割当方法毎に、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”の有無を表す評価値が算出される。このとき、“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無いことを表す評価値が導出される割当方法は、“画素値情報間の隣接関係のずれ”が生じないような割当方法である。従って、かかる“画素値情報間の隣接関係のずれ”が生じない割当方法を表す補正情報に基づいて、画素値情報間の隣接関係にずれのない距離画像を得ることが可能となる。
【００７３】
尚、本実施例では、画素値情報として、距離情報が用いられるが、これに限られない。例えば、距離情報に代えて、受光ユニット１２で受光された光量等に基づく画素値情報（例えば光量や強度の情報）が利用されてもよい。
【００７４】
次に、図１４以降を参照して、画像情報出力装置１００のいくつかの動作例について分けて説明する。
【００７５】
［動作例１］
図１４は、動作例１による画像情報出力装置１００の処理を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、距離測定装置１０において１フレーム分の距離情報が生成される毎に、繰り返し実行されてよい。尚、以下では、距離測定装置１０の動作中に画像情報出力装置１００がリアルタイムで動作する場合を説明するが、画像情報出力装置１００は、距離測定装置１０が過去に生成した距離情報に基づいて、オフラインで動作することもできる。
【００７６】
ステップＳ１４０では、画像情報出力装置１００の距離情報取得部１５０は、直近の１フレーム分の距離情報を取得する。
【００７７】
ステップＳ１４２では、画像情報出力装置１００の評価値算出部１５１は、ステップＳ１４０で得た１フレーム分の距離情報に基づいて、通常割当方法で距離画像（１フレーム）を生成する。通常割当方法は、上述した通りである（図８や図１３等参照）。
【００７８】
ステップＳ１４４では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１４２で得た距離画像に基づいて、上述した評価値を得るための評価値算出処理を行う。評価値算出処理の例は、図１６を参照して後述する。尚、図１４では、一例として、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”が無いときに最小値となるような評価値が用いられる。
【００７９】
図１５は、ある一のフレームに対して得られる評価値の算出結果を示す表図である。図１５に示すように、ステップＳ１４４では、１フレームの距離画像に対して、水平方向の一画素列ごとに、且つ、複数の割当方法のそれぞれごとに、評価値が算出される。図１５において、ａ１〜ａ９は、評価値の算出結果を示す。例えば、図１５に示す例では、１列の画素列に対する１番目（後述の動かし回数Ｍ＝−ｋ）の割当方法では、評価値の算出結果が“ａ１”であることを示す。
【００８０】
ステップＳ１４６では、画像情報出力装置１００の補正情報生成部１５２は、ステップＳ１４４で得た評価値の算出結果に基づいて、画素列ごとに、最小の評価値を特定する。例えば、図１５に示す例では、１列の画素列に対しては、評価値の算出結果が、“ａ１”、“ａ２”、・・・、“ａ３”であり、このうちの最小の評価値が特定される。
【００８１】
ステップＳ１４８では、補正情報生成部１５２は、画素列ごとに、ステップＳ１４６で得た最小の評価値に基づいて、補正情報を生成する。図１４では、補正情報は、最小の評価値が算出された割当方法を特定できる情報であり、最小の評価値をもたらす後述の動かし回数Ｍを表す情報である。
【００８２】
ステップＳ１４９では、補正情報生成部１５２は、ステップＳ１４８で得た１フレーム分の全画素列の補正情報に基づいて、ステップＳ１４２で得た距離画像を補正する。具体的には、補正情報生成部１５２は、画素列ごとに、動かし回数Ｍが０以外の補正情報が得られた画素列については、補正情報に基づいて補正する。そして、補正情報生成部１５２は、補正後の距離画像（補正情報の他の形態）を出力する。尚、補正後の距離画像は、最小の評価値が算出された割当方法で割り当てられた結果得られる距離画像自体である。
【００８３】
尚、図１４に示す処理では、ステップＳ１４９が実行されるが、ステップＳ１４９は、別のタイミングや、別の装置で実行されてもよい。また、図１４に示す処理では、ステップＳ１４２では、評価値算出部１５１は、通常割当方法で距離画像を生成するが、これに限られない。ステップＳ１４２では、評価値算出部１５１は、上述の任意の一の補正割当方法で距離画像を生成してもよい。ステップＳ１４２で生成された距離画像は、最終的にはステップＳ１４９で補正されることになるためである。
【００８４】
図１６は、ステップＳ１４４で実行される評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【００８５】
ステップＳ１６００では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍに対する最大回数を最大回数“ｋ”に設定するともに、“処理対象の画素列”の列番号ｍを“１”にセットする。動かし回数Ｍは、上述のように、ステップＳ１４２で生成された距離画像に対して、復路に係る距離情報が割り当てられる画素を、距離画像の水平方向の左側又は右側に１つずつずらす際の、ずらす回数である。動かし回数Ｍ＝０のときは、通常割当方法となり、動かし回数Ｍが１以上のときは、補正割当方法となる。最大回数“ｋ”は、１以上の任意の整数であり、ユーザにより適宜変更されてもよい。図１６では、最大回数“ｋ”は、例えばｋ＝２であってよい。
【００８６】
ステップＳ１６０２では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１４２で生成された距離画像からｍ列目の画素列（水平方向の画素列）を、“処理対象の画素列”として取り出す。例えば、評価値算出部１５１は、距離画像の垂直方向の上側からｍ列目の画素列を取り出すこととしてよい。
【００８７】
ステップＳ１６０４では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍを初期値“−ｋ”に設定する。即ち、Ｍ＝−ｋである。
【００８８】
ステップＳ１６０６では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍが最大回数ｋ以下であるか否かを判定する。動かし回数Ｍが最大回数ｋ以下である場合は、ステップＳ１６０８に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１６３０に進む。
【００８９】
ステップＳ１６０８では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍが０であるか否かを判定する。動かし回数Ｍが０である場合は、ステップＳ１６１６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１６１０に進む。
【００９０】
ステップＳ１６１０では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍが負であるか否かを判定する。動かし回数Ｍが負である場合は、ステップＳ１６１２であり、それ以外の場合（即ち動かし回数Ｍが正である場合）は、ステップＳ１６１４に進む。
【００９１】
ステップＳ１６１２では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１４２で生成された距離画像に対して、復路に係る距離情報を左側に１つずつ、Ｍの絶対値の回数ずらす。例えばＭ＝−１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．１）に対応する。また、Ｍ＝−２のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．３）に対応する。
【００９２】
ステップＳ１６１４では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１４２で生成された距離画像に対して、復路に係る距離情報を右側に１つずつ、Ｍ回ずらす。例えばＭ＝１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．２）に対応する。
【００９３】
ステップＳ１６１６では、評価値算出部１５１は、合計値を初期値“０”に設定する。合計値は、後述するように、最終的に評価値となる。
【００９４】
ステップＳ１６１８では、評価値算出部１５１は、Ｎを“１”に設定する。
【００９５】
ステップＳ１６２０では、評価値算出部１５１は、Ｎが距離画像の水平方向の画素数Ｎｍａｘよりも小さいか否かを判定する。距離画像の水平方向の画素数Ｎｍａｘは、規定値である。Ｎが距離画像の水平方向の画素数Ｎｍａｘよりも小さい場合は、ステップＳ１６２２に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１６２６に進む。
【００９６】
ステップＳ１６２２では、評価値算出部１５１は、距離画像における左側から第Ｎ番目の画素の距離情報ＤＮと第（Ｎ＋１）番目の画素の距離情報ＤＮ＋１の差分ΔＤＮ（＝ＤＮ＋１−ＤＮ）の絶対値｜ΔＤＮ｜を算出する。そして、評価値算出部１５１は、算出した絶対値｜ΔＤＮ｜を合計値に加算することで、合計値を更新する。
【００９７】
ステップＳ１６２４では、評価値算出部１５１は、Ｎを“１”だけインクリメントして、ステップＳ１６２０からの処理を繰り返す。この結果、合計値Ｓｍは、最終的には以下の通りとなる。
【００９８】
【数１】
2018081029.tif 000003
【００９９】
ステップＳ１６２６では、評価値算出部１５１は、最終的な合計値Ｓｍを、動かし回数Ｍ、及び、現在の処理対象の画素列の表す列番号ｍに対応付けて記憶する。ステップＳ１６２６で記憶される合計値Ｓｍは、ｍ番目の画素列に係る評価値であって、動かし回数Ｍに係る割当方法に対する評価値となる。
【０１００】
ステップＳ１６２８では、評価値算出部１５１は、動かし回数Ｍを“１”だけインクリメントする。
【０１０１】
ステップＳ１６３０では、評価値算出部１５１は、列番号ｍが、距離画像の垂直方向の画素数ＮＮｍａｘよりも小さいか否かを判定する。距離画像の垂直方向の画素数ＮＮｍａｘは、規定値である。列番号ｍが距離画像の垂直方向の画素数ＮＮｍａｘよりも小さい場合は、ステップＳ１６３２を経てステップＳ１６０２に戻り、それ以外の場合は、未処理の画素列が無いと判断して、終了となる。
【０１０２】
ステップＳ１６３２では、評価値算出部１５１は、列番号ｍを“１”だけインクリメントする。
【０１０３】
動作例１によれば、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”に関する評価値として、数１の合計値が算出される。即ち、処理対象の画素列において隣接する２つの画素に係る距離情報を一のペアとした場合、評価値算出部１５１は、全てのペアに基づく差の絶対値の合計値を、評価値として算出する。そして、評価値算出部１５１は、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍを変化させながら、評価値を算出する。従って、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍの正負のそれぞれの側でｋ個の評価値と、動かし回数Ｍ＝０のときの１個の評価値と、計２ｋ＋１個の評価値が得られる。
【０１０４】
ここで、動作例１によれば、距離画像において、画素値情報間の隣接関係のずれが起きている場合は、水平方向に隣接する画素間の距離情報の差が大きい箇所が多くなることに着目し、評価値が算出されている。具体的には、距離画像の各画素列について、復路に係る各距離情報を左又は右に１つずつ動かす回数を変えながら、各画素と隣接する画素との距離情報の差の絶対値の合計値が、評価値と算出される。
【０１０５】
これにより、動作例１によれば、画素列ごとに、各動かし回数に係る各評価値に基づいて、“画素値情報間の隣接関係のずれ”を無くすことが可能な動かし回数Ｍを精度良く特定でき、精度の高い補正情報を得ることができる。
【０１０６】
図１７Ａ乃至図１７Ｃ、及び図１８は、動作例１の効果の説明図である。図１７Ａ乃至図１７Ｃでは、図７の状況で図９のサンプリング水平角間の隣接関係にずれがあるときに通常割当方法で得られる図１０の距離画像に関して、動作例１で得られる補正情報の効果が説明される。
【０１０７】
図１７Ａは、動かし回数Ｍ＝０のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝０のときは、通常割当方法に対応し、従って、図１７Ａに示す距離画像の画素列は、図１０に示した距離画像の一画素列に対応する。この場合、図１７Ａに示すように、合計値Ｓｍ＝10+10+10+0+5+5+5+0+0+0+5+5+5+0+0=60となる。
【０１０８】
図１７Ｂは、動かし回数Ｍ＝−１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝−１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．１）に対応する。このとき、図１７Ｂに示すように、合計値Ｓｍ＝10+10+5+5+5+5+5+0+5+5+5+5+5+0+0=70となる。
【０１０９】
図１７Ｃは、動かし回数Ｍ＝１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．２）に対応する。このとき、図１７Ｃに示すように、合計値Ｓｍ＝0+0+10+0+0+0+5+0+0+0+0+0+5+0+0=20となる。尚、動かし回数Ｍ＝２又は−２のときは、図示しないが、合計値Ｓｍは２０を下回ることがない。
【０１１０】
従って、図１７Ａ乃至図１７Ｃに示す例では、合計値Ｓｍ=20が最も小さいため、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=20に基づいて補正情報を生成することになる。例えば、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=20は動かし回数Ｍ＝１のときに得られることから、動かし回数Ｍ＝１を、補正情報として生成する。この場合、動かし回数Ｍ＝１にしたがって、図１０に示した距離画像（通常割当方法で生成された距離画像）を補正することで、図１８に示す距離画像が得られる。図１８は、図７の状況で図９のサンプリング水平角間の隣接関係のずれがあるときに通常割当方法で得られる距離画像に対して、補正情報に基づいて補正された距離画像を示す。図１０及び図１８を対比すると明らかなように、図１０に示した距離画像で生じている“画素値情報間の隣接関係のずれ”が、図１８に示す距離画像で生じていない。これは、通常割当方法では生じる画素値情報間の隣接関係のずれを、適切に補正できていることを表す。このようにして、上述した動作例１によれば、通常割当方法では生じる画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれを、適切に補正でき、この結果、画素値情報間の隣接関係にずれのない距離画像を得ることが可能となる。
【０１１１】
尚、上述した動作例１では、図１６において、評価値算出部１５１は、ステップＳ１６１８では、Ｎを“１”に設定し、ステップＳ１６２０では、Ｎが距離画像の水平方向の画素数Ｎｍａｘよりも小さいか否かを判定するが、これに限られない。例えば、評価値算出部１５１は、ステップＳ１６１８では、Ｎを所定値Ｎｐ１に設定し、ステップＳ１６２０では、Ｎが、距離画像の水平方向の画素数Ｎｍａｘから所定値Ｎｐ２を引いた値よりも小さいかか否かを判定してもよい。所定値Ｎｐ１及び所定値Ｎｐ２は、任意である、例えば、往路と復路のそれぞれに係る距離情報が交互に並ぶ範囲だけで評価値が算出されるように、動かし回数Ｍに応じて可変されてもよい。例えば、動かし回数Ｍが負の値の場合、所定値Ｎｐ１＝１であり、所定値Ｎｐ２＝−２Ｍ−１であってよい。また、動かし回数Ｍが正の値の場合、所定値Ｎｐ１＝２Ｍ＋１であり、所定値Ｎｐ２＝０であってよい。これは、後述する動作例２及び動作例３においても同様である。
【０１１２】
また、上述した動作例１では、評価値算出部１５１は、数１に基づく合計値Ｓｍを評価値として算出しているが、これに限られない。例えば、評価値算出部１５１は、差分ΔＤＮが所定値Ｄｔｈ以上となる個所の数を、評価値として算出してもよい。所定値Ｄｔｈは、画素値情報間の隣接関係のずれが起きている場合に取り得る、水平方向に隣接する画素間の距離情報の差に基づいて、適合されてよい。
【０１１３】
また、上述した動作例１では、動かし回数Ｍの正負のそれぞれの側でｋ個の評価値を算出しているが、これに限られない。例えば、動かし回数Ｍの正負のそれぞれの側でｋ個の評価値を算出することに代えて、動かし回数Ｍの正負のいずれか一方の側のみでｋ個の評価値を算出してもよい。これは、後述する動作例２や動作例３においても同様である。
【０１１４】
［動作例２］
動作例２は、上述した動作例１に対して、ステップＳ１４４で実行される評価値算出処理が異なるだけである。以下では、動作例２による評価値算出処理について説明する。
【０１１５】
図１９は、動作例２においてステップＳ１４４で実行される評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１６】
図１９に示す処理において、図１６に示した処理と同じである部分は、同一のステップ番号を付して説明を省略する。図１９に示す処理は、図１６に示した処理に対して、ステップＳ１６１６とステップＳ１６１８の間に、ステップＳ１９００が追加され、ステップＳ１６２２に代えて、ステップＳ１９０２乃至ステップＳ１９０８が設定される点が異なる。尚、ステップＳ１９００は、ステップＳ１６１８とステップＳ１６２０の間などの他の個所に配置されてもよい。
【０１１７】
ステップＳ１９００では、評価値算出部１５１は、直前値を“０”に設定する。
【０１１８】
ステップＳ１９０２では、評価値算出部１５１は、距離画像における左側から第Ｎ番目の画素の距離情報ＤＮと第（Ｎ＋１）番目の画素の距離情報ＤＮ＋１の差分ΔＤＮ（＝ＤＮ＋１−ＤＮ）を算出する。
【０１１９】
ステップＳ１９０４では、評価値算出部１５１は、直前値が０でなく、且つ、直前値とステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの符号が正負で反対であるか否かを判定する。例えば、直前値が負の値であり、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの符号が正であるとき、判定結果が“ＹＥＳ”となる。また、直前値が正の値であり、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの符号が負であるとき、判定結果が“ＹＥＳ”となる。他方、直前値が０の場合や、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮが０の場合、判定結果が“ＮＯ”となる。また、直前値が０でなく、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮが０でない場合でも、直前値とステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮが共に正の値又は負の値である場合は、判定結果が“ＮＯ”となる。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１９０６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１９０８に進む。
【０１２０】
ステップＳ１９０６では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの絶対値｜ΔＤＮ｜を合計値に加算することで、合計値を更新する。
【０１２１】
ステップＳ１９０８では、評価値算出部１５１は、直前値を、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮに設定（更新）する。直前値＝差分ΔＤＮである。
【０１２２】
このようにして、ステップＳ１９０８及びステップＳ１６２４を経て、ステップＳ１６２０からの処理が繰り返される。この結果、動作例２では、合計値Ｓｍは、最終的には以下の通りとなる。
【０１２３】
【数２】
2018081029.tif 000004
【０１２４】
但し、数２において、Ｎが２以上のとき、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜は、以下の条件が満たされた場合に、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜＝｜ＤＮ＋１−ＤＮ｜となる。
条件：（ＤＮ＋１−ＤＮ）×（ＤＮ−ＤＮ−１）＜０
他方、この条件が満たされない場合、又はＮ＝１の場合は、数２において、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜＝０である。
【０１２５】
動作例２によれば、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”に関する評価値として、数２の合計値が算出される。即ち、処理対象の画素列において隣接する２つの画素に係る距離情報を一のペアとした場合、評価値算出部１５１は、各ペアの差分の正負の符号が変化する個所における差分の絶対値の合計値を、評価値として算出する。そして、評価値算出部１５１は、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍを変化させながら、評価値を算出する。従って、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍの正負のそれぞれの側でｋ個の評価値と、動かし回数Ｍ＝０のときの１個の評価値と、計２ｋ＋１個の評価値が得られる。
【０１２６】
ここで、距離画像において、画素値情報間の隣接関係のずれが起きている場合は、ある第N番画素と右隣の第(N+1)番画素との差分ΔＤＮに対し、第(N+1)番画素と右隣の第(N+2)番画素との差分ΔＤＮ＋１が逆の符号の箇所が多くなる。動作例２によれば、これに着目し、各ペアの差分の正負の符号が変化する個所における差分の絶対値だけを合計して、評価値が算出されている。
【０１２７】
これにより、動作例２によれば、画素列ごとに、異なる動かし回数に係る各評価値に基づいて、“画素値情報間の隣接関係のずれ”を無くすことが可能な動かし回数Ｍを精度良く特定でき、精度の高い補正情報を得ることができる。
【０１２８】
図２０Ａ乃至図２０Ｃは、動作例２の効果の説明図である。図２０Ａ乃至図２０Ｃでは、図７の状況で図９のサンプリング水平角間の隣接関係のずれがあるときに通常割当方法で得られる図１０の距離画像に関して、動作例２で得られる補正情報の効果が説明される。
【０１２９】
図２０Ａは、動かし回数Ｍ＝０のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝０のときは、通常割当方法に対応し、従って、図２０Ａに示す距離画像の画素列は、図１０に示した距離画像の一画素列に対応する。この場合、図２０Ａに示すように、合計値Ｓｍ＝0+10+10+0+0+5+5+0+0+0+0+5+5+0+0=40となる。
【０１３０】
図２０Ｂは、動かし回数Ｍ＝−１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝−１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．１）に対応する。このとき、図２０Ｂに示すように、合計値Ｓｍ＝0+10+5+5+5+5+5+0+0+5+5+5+5+0+0=55となる。
【０１３１】
図２０Ｃは、動かし回数Ｍ＝１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．２）に対応する。このとき、図２０Ｃに示すように、合計値Ｓｍ＝0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0=0となる。尚、動かし回数Ｍ＝２又は−２のときは、図示しないが、合計値Ｓｍは０とならない。
【０１３２】
従って、図２０Ａ乃至図２０Ｃに示す例では、合計値Ｓｍ=0が最も小さいため、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=0に基づいて補正情報を生成することになる。例えば、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=0は動かし回数Ｍ＝１のときに得られることから、動かし回数Ｍ＝１を、補正情報として生成する。この場合、動かし回数Ｍ＝１にしたがって、図１０に示した距離画像（通常割当方法で生成された距離画像）を補正することで、図１８に示した距離画像が得られる。このようにして、上述した動作例２によれば、上述した動作例１と同様、通常割当方法では生じる画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれを、適切に補正でき、この結果、画素値情報間の隣接関係にずれのない距離画像を得ることが可能となる。
【０１３３】
尚、上述した動作例２では、図１９において、ステップＳ１９０６では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの絶対値｜ΔＤＮ｜を合計値に加算することで、合計値を更新するが、これに限られない。例えば、ステップＳ１９０６では、評価値算出部１５１は、ステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの絶対値｜ΔＤＮ｜に代えて、直前値を合計値に加算することで、合計値を更新してもよい。これは、後述する動作例３においても同様である。
【０１３４】
また、上述した動作例２では、評価値算出部１５１は、数２に基づく合計値Ｓｍを評価値として算出しているが、これに限られない。例えば、評価値算出部１５１は、第N番画素と右隣の第(N+1)番画素との差分ΔＤＮに対し、第(N+1)番画素と右隣の第(N+2)番画素との差分ΔＤＮ＋１が逆の符号の箇所の数を、評価値として算出してもよい。
【０１３５】
［動作例３］
動作例３は、上述した動作例１に対して、ステップＳ１４４で実行される評価値算出処理が異なるだけである。以下では、動作例３による評価値算出処理について説明する。
【０１３６】
図２１は、動作例３においてステップＳ１４４で実行される評価値算出処理の一例を示すフローチャートである。
【０１３７】
図２１に示す処理において、上述した動作例２に関する図１９に示した処理と同じである部分は、同一のステップ番号を付して説明を省略する。図２１に示す処理は、図１９に示した処理に対して、ステップＳ１９０４とステップＳ１９０６の間に、ステップＳ２１００で追加された点が異なる。
【０１３８】
ステップＳ２１００は、ステップＳ１９０４の判定結果が“ＹＥＳ”の場合に実行される。
【０１３９】
ステップＳ２１００では、評価値算出部１５１は、直前値の絶対値とステップＳ１９０２で得た差分ΔＤＮの絶対値との差の絶対値が所定閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する。所定閾値Ｔｈは、直前値の絶対値と差分ΔＤＮの絶対値とが近い値であることを判定するために閾値であり、適合値である。例えば、所定閾値Ｔｈは、同一の対象物に対して、隣接する２つのサンプリング水平角で得られる距離情報の差の取り得る範囲に応じて設定される。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１９０６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１９０８に進む。
【０１４０】
このようにして、ステップＳ１９０８及びステップＳ１６２４を経て、ステップＳ１６２０からの処理が繰り返される。この結果、動作例３では、合計値Ｓｍは、最終的には以下の通りとなる。
【０１４１】
【数３】
2018081029.tif 000005
【０１４２】
但し、数３において、Ｎが２以上のとき、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜は、以下の条件が満たされた場合に、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜＝｜ＤＮ＋１−ＤＮ｜となる。
条件：（ＤＮ＋１−ＤＮ）×（ＤＮ−ＤＮ−１）＜０、かつ、−Ｔｈ≦｜ＤＮ＋１−ＤＮ｜−｜ＤＮ−ＤＮ−１｜≦Ｔｈ
他方、この条件が満たされない場合、又はＮ＝１の場合は、数３において、｜ＣＮ＋１−ＣＮ｜＝０である。
【０１４３】
動作例３によれば、画素列内の“画素値情報間の隣接関係のずれ”に関する評価値として、数３の合計値が算出される。即ち、処理対象の画素列において隣接する２つの画素に係る距離情報を一のペアとした場合、評価値算出部１５１は、各ペアの差分の正負の符号が変化するかつ差分の絶対値が近い個所における差分の絶対値の合計値を、評価値として算出する。そして、評価値算出部１５１は、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍを変化させながら、評価値を算出する。従って、各画素列のそれぞれについて、動かし回数Ｍの正負のそれぞれの側でｋ個の評価値と、動かし回数Ｍ＝０のときの１個の評価値と、計２ｋ＋１個の評価値が得られる。
【０１４４】
ここで、距離画像において、画素値情報間の隣接関係のずれが起きている場合は、ある第N番画素と右隣の第(N+1)番画素との差分ΔＤＮに対し、第(N+1)番画素と右隣の第(N+2)番画素との差分ΔＤＮ＋１が逆の符号となりかつ差分の絶対値が近い値となる箇所が多くなる。動作例３によれば、これに着目し、各ペアの差分の正負の符号が変化しかつ差分の絶対値が近い値となる箇所における差分の絶対値だけを合計して、評価値が算出されている。
【０１４５】
これにより、動作例３によれば、画素列ごとに、異なる動かし回数に係る各評価値に基づいて、“画素値情報間の隣接関係のずれ”を無くすことが可能な動かし回数Ｍを精度良く特定でき、精度の高い補正情報を得ることができる。
【０１４６】
図２２Ａ乃至図２２Ｃは、動作例３の効果の説明図である。図２２Ａ乃至図２２Ｃでは、図７の状況で図９のサンプリング水平角間の隣接関係のずれがあるときに通常割当方法で得られる図１０の距離画像に関して、動作例３で得られる補正情報の効果が説明される。
【０１４７】
図２２Ａは、動かし回数Ｍ＝０のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝０のときは、通常割当方法に対応し、従って、図２２Ａに示す距離画像の画素列は、図１０に示した距離画像の一画素列に対応する。この場合、図２２Ａに示すように、合計値Ｓｍ＝0+10+10+0+0+5+5+0+0+0+0+5+5+0+0=40となる。
【０１４８】
図２２Ｂは、動かし回数Ｍ＝−１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝−１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．１）に対応する。このとき、図２２Ｂに示すように、合計値Ｓｍ＝0+10+0+0+5+5+5+0+0+5+5+5+5+0+0=45となる。
【０１４９】
図２２Ｃは、動かし回数Ｍ＝１のときの距離画像に関する図であり、ある画素列における距離情報と、該画素列に係る合計値Ｓｍとを模式的に示す。動かし回数Ｍ＝１のときは、図１３に示した補正割当方法（Ｎｏ．２）に対応する。このとき、図２２Ｃに示すように、合計値Ｓｍ＝0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0=0となる。尚、動かし回数Ｍ＝２又は−２のときは、図示しないが、合計値Ｓｍは０にならない。
【０１５０】
従って、図２２Ａ乃至図２２Ｃに示す例では、合計値Ｓｍ=0が最も小さいため、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=0に基づいて補正情報を生成することになる。例えば、補正情報生成部１５２は、合計値Ｓｍ=0は動かし回数Ｍ＝１のときに得られることから、動かし回数Ｍ＝１を、補正情報として生成する。この場合、動かし回数Ｍ＝１にしたがって、図１０に示した距離画像（通常割当方法で生成された距離画像）を補正することで、図１８に示した距離画像が得られる。このようにして、上述した動作例３によれば、上述した動作例１と同様、通常割当方法では生じる画素列内の画素値情報間の隣接関係のずれを、適切に補正でき、この結果、画素値情報間の隣接関係にずれのない距離画像を得ることが可能となる。
【０１５１】
尚、上述した動作例３では、評価値算出部１５１は、数３に基づく合計値Ｓｍを評価値として算出しているが、これに限られない。例えば、評価値算出部１５１は、第N番画素と右隣の第(N+1)番画素との差分ΔＤＮに対し、第(N+1)番画素と右隣の第(N+2)番画素との差分ΔＤＮ＋１が逆の符号となりかつ差分の絶対値が近い値となる箇所の数を、評価値として算出してもよい。
【０１５２】
［動作例４］
図２３は、動作例４による画像情報出力装置１００の処理を示すフローチャートである。
【０１５３】
図２３に示す処理において、上述した動作例１による図１４に示した処理と同じである部分は、同一のステップ番号を付して説明を省略する。図２３に示す処理は、図１４に示した処理に対して、ステップＳ１４９に代えて、ステップＳ１５０が設定される点が異なる。尚、以下の動作例４では、評価値算出処理は、任意であり、上述した動作例１による評価値算出処理に代えて、上述した動作例２及び動作例３のいずれかによる評価値算出処理が用いられてもよい。
【０１５４】
ステップＳ１５０では、補正情報生成部１５２は、ステップＳ１４８で得た補正情報に基づいて、補正情報の補正処理を行う。補正情報の補正処理は、図２４を参照して詳説する。
【０１５５】
図２４は、ステップＳ１５０で実行される補正情報の補正処理の一例を示すフローチャートである。
【０１５６】
ステップＳ２４０では、補正情報生成部１５２は、距離画像の画素列に係る列番号Ｌを初期値“２”に設定する。
【０１５７】
ステップＳ２４２では、補正情報生成部１５２は、列番号Ｌが最大列数よりも小さいか否かを判定する。列番号Ｌが最大列数は、距離画像の垂直方向の全画素数ＮＮｍａｘに対応し、規定値である。列番号Ｌが距離画像の垂直方向の全画素数ＮＮｍａｘよりも小さい場合は、ステップＳ２４４に進み、それ以外の場合は、ステップＳ２５０に進む。
【０１５８】
ステップＳ２４４では、補正情報生成部１５２は、（Ｌ−１）列目と（Ｌ＋１）列目の
補正情報（最小の評価値をもたらす動かし回数Ｍ）が同じであるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ２４６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ２４９を経てステップＳ２４２に戻る。
【０１５９】
ステップＳ２４６では、補正情報生成部１５２は、Ｌ列目の補正情報が、（Ｌ−１）列目又は（Ｌ＋１）列目の補正情報と異なるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ２４８に進み、それ以外の場合は、ステップＳ２４９を経てステップＳ２４２に戻る。
【０１６０】
ステップＳ２４８では、補正情報生成部１５２は、Ｌ列目の補正情報を、（Ｌ−１）列目又は（Ｌ＋１）列目の補正情報で置換する。即ち、補正情報生成部１５２は、（Ｌ−１）列目又は（Ｌ＋１）列目の補正情報と同じになるように、Ｌ列目の補正情報を補正する。
【０１６１】
ステップＳ２４９では、補正情報生成部１５２は、Ｌを“１”だけインクリメントする。
【０１６２】
ステップＳ２５０では、補正情報生成部１５２は、ステップＳ１４８及びステップＳ２４８で得た１フレーム分の全画素列の補正情報（上記の補正後の補正情報を含む）に基づいて、ステップＳ１４２で得た距離画像を補正して得られる補正後の距離画像を出力する。具体的には、補正情報生成部１５２は、ステップＳ２４８で補正された列に対しては補正後の補正情報を、ステップＳ２４８で補正されない列に対してはステップＳ１４８で得られる補正情報を、それぞれ用いて、補正後の距離画像を出力する。
【０１６３】
図２５は、図２４の補正情報の補正処理の説明図である。図２５には、補正前の各列（ここでは、１０列目〜１８列目のみが図示）の補正情報（ステップＳ１４８で得られる補正情報）が左側に示される。また、図２５には、ステップＳ２４８での補正後の各列（ここでは、１０列目〜１８列目のみが図示）の補正情報が右側に示される。図２５に示す数字“０”、“１”、“２”は、“動かし回数Ｍ”の値を示す。図２５に示す例では、１２列目と１４列目の補正情報が“動かし回数Ｍ＝１”であるのに対して、１３列目の補正情報が“動かし回数Ｍ＝２”であるので、１３列目の補正情報が“動かし回数Ｍ＝１”に置換（補正）される。
【０１６４】
ところで、上述したサンプリング水平角間の隣接関係のずれは、距離画像全体で一律に起きるのではなく、各列ごと（一往復走査ごと）に起きる傾向がある。しかしながら、サンプリング水平角間の隣接関係のずれは、各列で互いに完全に独立して起きるのではなく、連続する複数列で同様のサンプリング水平角間の隣接関係のずれが続くという特徴もある。ある一往復走査中の距離情報に、距離画像において孤立点となるようなノイズが混入した場合、該ノイズの影響に起因して、該一往復走査に係る補正情報が正しい補正情報でなくなる虞がある。
【０１６５】
この点、上述した動作例４によれば、連続する複数列で同様のサンプリング水平角間の隣接関係のずれが続くことに着目し、ある列の隣接する前後の列の補正情報が同じでありかつ当該列の補正情報が隣接する前後の列の補正情報と異なる場合、当該列の補正情報が隣接する前後の列の補正情報で置き換えられる。これにより、ノイズの影響による補正情報の精度が低下してしまう可能性を低減できる。
【０１６６】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【０１６７】
例えば、上述した実施例では、距離測定装置１０は、レーザ光を計測波として用いるが、これに限られない。例えば、距離測定装置１０は、ミリ波などの他の計測波を用いてもよい。
【０１６８】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
［付記１］
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得する画素値情報取得部と、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出する算出部と、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する補正情報生成部とを含む、画像情報出力装置。
［付記２］
前記算出部は、更に、前記複数の並び順のそれぞれごとに、前記差に基づいて、走査方向に沿った前記複数のサンプリング角度間の隣接関係と、並び方向に沿った前記画素値情報の隣接関係との整合性に関する評価値を算出し、
前記補正情報生成部は、複数の並び順に係る前記評価値間の比較結果に基づいて、前記補正情報を生成する、付記１に記載の画像情報出力装置。
［付記３］
前記複数の並び順は、
走査方向に沿った正規の前記複数のサンプリング角度間の隣接関係に対して、並び方向に沿った前記画素値情報の隣接関係が整合する第１の並び順と、
前記第１の並び順に対して、前記復路に係る画素値情報が並び方向で一方側又は他方側にずらされた第２の並び順と、を含む、付記２に記載の画像情報出力装置。
［付記４］
前記第２の並び順は、複数個あり、
複数の前記第２の並び順は、前記第１の並び順に対して前記復路に係る画素値情報を並び方向で一方側又は他方側に１つずつずらした回数が、互いに異なる、付記３に記載の画像情報出力装置。
［付記５］
前記各ペアは、前記複数の並び順のそれぞれにおいて、並び方向で少なくとも中央部分に位置する、付記３又は４に記載の画像情報出力装置。
［付記６］
前記算出部は、前記差の絶対値の合計値を前記評価値として算出する、付記２〜５のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記７］
前記算出部は、前記ペアにおける並び方向で一方側又は他方側の前記画素値情報から他方側又は一方側の前記画素値情報を引いたときの正負の符号に基づいて、前記評価値を算出する、付記２〜５のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記８］
前記算出部は、前記各ペアのうちの、第１のペアと、該第１のペアに対して一の画素値情報を共有する態様で隣接する第２のペアとが、それぞれに係る前記符号が異なる関係を有するか否かに基づいて、前記評価値を算出する、付記７に記載の画像情報出力装置。
［付記９］
前記算出部は、前記各ペアのうちの、第１のペアと、該第１のペアに対して一の画素値情報を共有する態様で隣接する第２のペアとが、それぞれに係る前記符号が異なりかつそれぞれに係る前記差の絶対値の差が所定値以下となる関係を有するか否かに基づいて、前記評価値を算出する、付記７に記載の画像情報出力装置。
［付記１０］
前記算出部は、前記各ペアのうちの、前記関係を有する全ての組み合わせのペアに基づいて、前記第１のペアに係る前記差及び前記第２のペアに係る前記差のうちのいずれか一方の絶対値の合計値を、前記評価値として算出する、付記８又は９に記載の画像情報出力装置。
［付記１１］
前記補正情報生成部は、複数の並び順に係る前記評価値のうちの、最小の評価値に基づいて、該最小の評価値に係る前記並び順を表す情報、又は、該最小の評価値に係る前記並び順で前記一の往復走査分の画素値情報が並ぶ一の画素列を、前記補正情報として生成する、付記６又は１０に記載の画像情報出力装置。
［付記１２］
前記補正情報生成部は、１フレームを形成する複数の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、一の往復走査分ごとに、前記補正情報を生成する、付記１〜１１のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記１３］
前記補正情報生成部は、前記複数の往復走査分に係る複数の前記補正情報のうちの、少なくとも１つの補正情報を、他の補正情報に基づいて、補正する、付記１２に記載の画像情報出力装置。
［付記１４］
前記補正情報は、前記並び順に関する補正量を表し、
前記補正情報生成部は、前記複数の往復走査分に係る複数の前記補正情報のうちの、時系列で１つおきに隣接する２つの往復走査分に係る前記補正情報が同じ第１の補正量を表し、且つ、時系列で該２つの往復走査分の間の一の往復走査分に係る前記補正情報が、前記第１の補正量と異なる補正量を表す場合に、該一の往復走査分に係る前記補正情報を、前記第１の補正量を表すように補正する、付記１３に記載の画像情報出力装置。
［付記１５］
前記センサは、レーザ光源及びＭＥＭＳミラーを含む距離画像センサであり、前記画素値情報は、距離を表し、
前記補正情報生成部は、１フレームを形成する複数の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、距離画像を前記補正情報として生成する、付記１２〜１４のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記１６］
前記センサは、正規の前記複数のサンプリング角度が、往路に係る複数のサンプリング角度と、前記往路に係る複数のサンプリング角度間に復路に係るサンプリング角度とを含むように構成される、付記１〜１５のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記１７］
前記複数の並び順は、それぞれ、一の画素列に、前記並び方向にしたがって前記画素値情報を順に１つずつ対応付けることが可能な並び順である、付記１〜１６のうちのいずれか１項に記載の画像情報出力装置。
［付記１８］
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサと、
画像情報出力装置とを含み、
前記画像情報出力装置は、
前記センサから、前記画素値情報を取得する画素値情報取得部と、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出する算出部と、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する補正情報生成部とを含む、システム。
［付記１９］
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得し、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出し、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成することを含む、コンピュータにより実行される画像情報出力方法。
［付記２０］
走査方向に沿って計測波の往復走査を行い往復走査中の複数のサンプリング角度での画素値情報を出力することが可能なセンサから、前記画素値情報を取得し、
一の往復走査分の前記画素値情報に基づいて、時系列順での往路に係る画素値情報と、時系列順に対して逆順での復路に係る画素値情報とが、略交互に並ぶ並び順であって、互いに異なる複数の並び順のそれぞれごとに、並び方向で隣り合う往路と復路に係る各ペアにおける前記画素値情報の差を算出し、
前記差に基づいて、前記一の往復走査分の前記画素値情報に関する補正情報を生成する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１６９】
１０  距離測定装置
１１  投光ユニット
１２  受光ユニット
１００  画像情報出力装置
１１１  投光レンズ
１１２  ＭＥＭＳミラー
１１３  レンズ
１１４  近赤外線レーザ光源
１２１  受光レンズ
１２２  フォトダイオード
１２４  距離計測回路
１５０  距離情報取得部
１５１  評価値算出部
１５２  補正情報生成部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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