(57)【要約】【課題】ハードウェアにかかるコストを抑えることができ、かつ、処理負荷を低減できる距離測定装置などを提供する。【解決手段】ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置２００を用いた距離測定装置１００であって、撮像装置を等速移動させる移動部１１０と、第１速度で等速移動中および静止中のそれぞれの撮像装置で撮像された第１および第２静止画を取得する第１取得部１２０と、撮像装置からの距離と、第１静止画および第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、上記関係が、距離が大きいほど傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得する第２取得部１３０と、比較することで第１静止画および第２静止画の間における傾きの差を示す傾き情報を特定する比較部１４０と、特定された傾き情報を用いて、取得された関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する距離生成部１５０と、を備える。【選択図】図３
2019007937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を用いた距離測定装置であって、
前記撮像装置を等速移動させる移動部と、
前記移動部によって第１速度で等速移動中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第１静止画と、前記第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中または静止中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得する第１取得部と、
前記撮像装置からの距離と、前記第１静止画および前記第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、前記関係が、前記距離が大きいほど前記傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得する第２取得部と、
前記第１静止画および前記第２静止画を比較することにより前記第１静止画および前記第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定する比較部と、
前記比較部により特定された前記傾き情報を用いて、前記第２取得部に取得された前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する距離生成部と、を備える
距離測定装置。
【請求項２】
前記第２取得部は、前記撮像装置からの大きさが互いに異なる複数の距離と、大きさが互いに異なる複数の前記傾きの差にそれぞれが対応する複数の線形変換と、を１対１で関係付けた情報である前記関係情報を取得し、
前記比較部は、前記第１静止画および前記第２静止画の一方の画像を前記関係情報で関係付けられている前記複数の線形変換のそれぞれにより変換し、変換することにより得られた複数の変換結果と、前記第１静止画および前記第２静止画の他方の画像とを比較することで、前記一方の画像の少なくとも一部の領域と前記他方の画像の少なくとも一部の領域との間の傾きの差を示す前記傾き情報を特定し、
前記距離生成部は、前記比較部により特定された前記傾き情報を用いて、前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、前記一方の画像の少なくとも一部の領域での被写体までの距離として特定した距離を示す前記距離情報を生成する
請求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、前記撮像装置が備えるイメージセンサのマトリックス状に配置された複数の画素の複数の行のそれぞれについて、当該行の露光開始タイミングから次の行の露光開始タイミングまでの行露光間隔を第１行露光間隔、または、前記第１行露光間隔よりも長い第２行露光間隔で撮像可能であり、
前記第２取得部は、
前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第１行露光間隔で撮像された画像である場合、前記第１行露光間隔に対応する前記関係情報である第１関係情報を取得し、
前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第２行露光間隔で撮像された画像である場合、前記第２行露光間隔に対応する前記関係情報である第２関係情報を取得し、
前記第２関係情報で関係付けられている複数の第２距離の分布範囲は、前記第１関係情報で関係付けられている複数の第１距離の分布範囲よりも前記撮像装置から遠い位置の分布範囲であり、
前記複数の第２距離の分布密度は、前記複数の第１距離の分布密度よりも小さい
請求項１または２に記載の距離測定装置。
【請求項４】
前記第１取得部は、静止中の前記撮像装置により前記第１行露光間隔で撮像されることにより得られる第３静止画と、静止中の前記撮像装置により前記第２行露光間隔で撮像されることにより得られる第４静止画とを前記第２静止画として取得し、
前記比較部は、
前記第３静止画および前記第４静止画を比較することにより前記第３静止画および前記第４静止画の間における画像の差分が一定以上生じた領域があるか否かを判定し、
前記差分が一定以上生じた領域がある場合、当該領域での被写体が移動している物体であると判別する
請求項３に記載の距離測定装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、第１焦点距離、または、前記第１焦点距離よりも長い第２焦点距離で撮像可能であり、
前記第２取得部は、
前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第１焦点距離で撮像された画像である場合、前記第１焦点距離に対応する前記関係情報である第３関係情報を取得し、
前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第２焦点距離で撮像された画像である場合、前記第２焦点距離に対応する前記関係情報である第４関係情報を取得し、
前記第４関係情報で関係付けられている複数の第４距離の分布範囲は、前記第３関係情報で関係付けられている複数の第３距離の分布範囲よりも前記撮像装置から遠い位置の分布範囲であり、
前記複数の第４距離の分布密度は、前記複数の第３距離の分布密度よりも小さい
請求項１から４のいずれか１項に記載の距離測定装置。
【請求項６】
ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を用いた距離測定装置による距離測定方法であって、
前記撮像装置を等速移動させ、
第１速度で等速移動中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第１静止画と、前記第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中または静止中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得し、
前記撮像装置からの距離と、前記第１静止画および前記第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、前記関係が、前記距離が大きいほど前記傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得し、
前記第１静止画および前記第２静止画を比較することにより前記第１静止画および前記第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定し、
特定した前記傾き情報を用いて、取得した前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、
特定した距離を示す距離情報を生成する
距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置を用いて物体との間の距離を測定する距離測定装置および距離測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステレオカメラで撮影したステレオ画像か距離測定を行う距離取得装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８５７２０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、特許文献１の技術では、ステレオ画像を取得するために２つの撮像装置が必要となり、ハードウェアにかかるコストが大きくなる。また、ステレオ画像に画像処理することで距離測定を行うため、処理負荷が大きいという課題がある。
【０００５】
そこで、本開示では、ハードウェアにかかるコストを抑えることができ、かつ、処理負荷を低減できる距離測定装置などを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る距離測定装置は、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を用いた距離測定装置であって、前記撮像装置を等速移動させる移動部と、前記移動部によって第１速度で等速移動中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第１静止画と、前記第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中または静止中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得する第１取得部と、前記撮像装置からの距離と、前記第１静止画および前記第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、前記関係が、前記距離が大きいほど前記傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得する第２取得部と、前記第１静止画および前記第２静止画を比較することにより前記第１静止画および前記第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定する比較部と、前記比較部により特定された前記傾き情報を用いて、前記第２取得部に取得された前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する距離生成部と、を備える。
【０００７】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る距離測定装置などよれば、ハードウェアにかかるコストを抑えることができ、かつ、処理負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る距離測定システムの概略を説明するための図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る距離測定装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る距離測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る関係情報を説明するための図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、第１静止画を撮像する場合を説明するための図である。
【図７】図７は、第２静止画を撮像する場合を説明するための図である。
【図８】図８は、比較処理を説明するための図である。
【図９】図９は、第１撮像モードおよび第２撮像モードを説明するための図である。
【図１０】図１０は、変形例１に係る第１関係情報および第２関係情報を説明するための図である。
【図１１】図１１は、変形例１に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、変形例２に係る第３関係情報および第４関係情報を説明するための図である。
【図１３】図１３は、変形例３に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１４】図１４は、変形例４に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１５】図１５は、比較処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一態様に係る距離測定装置は、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を用いた距離測定装置であって、前記撮像装置を等速移動させる移動部と、前記移動部によって第１速度で等速移動中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第１静止画と、前記第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中または静止中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得する第１取得部と、前記撮像装置からの距離と、前記第１静止画および前記第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、前記関係が、前記距離が大きいほど前記傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得する第２取得部と、前記第１静止画および前記第２静止画を比較することにより前記第１静止画および前記第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定する比較部と、前記比較部により特定された前記傾き情報を用いて、前記第２取得部に取得された前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する距離生成部と、を備える。
【００１１】
これによれば、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を移動させながら撮像したときに得られる第１静止画には、露光中に被写体が当該撮像装置の撮像対象空間中で移動している距離が大きいほど、垂直方向で隣接する画素にずれが生じることを利用している。一般的に、撮像装置からの距離が長い被写体ほど撮像装置を移動させてもブレが生じにくいことから、上記の画素のずれも小さくなる。これを利用して、第１速度で移動中に撮像した第１静止画と、第２速度で移動中または静止中に撮像した第２静止画とを比較することで、画素のずれの程度を特定することで、撮像装置から被写体までの距離を特定することが容易にできる。
【００１２】
このように、１つの撮像装置で撮像した画像を用いて被写体までの距離を特定できるため、ハードウェアにかかるコストを低減できる。また、２枚の静止画で画素ずれの違いを特定する処理で距離を特定できるため、画像処理にかかる処理負荷を低減できる。
【００１３】
また、前記第２取得部は、前記撮像装置からの大きさが互いに異なる複数の距離と、大きさが互いに異なる複数の前記傾きの差にそれぞれが対応する複数の線形変換と、を１対１で関係付けた情報である前記関係情報を取得し、前記比較部は、前記第１静止画および前記第２静止画の一方の画像を前記関係情報で関係付けられている前記複数の線形変換のそれぞれにより変換し、変換することにより得られた複数の変換結果と、前記第１静止画および前記第２静止画の他方の画像とを比較することで、前記一方の画像の少なくとも一部の領域と前記他方の画像の少なくとも一部の領域との間の傾きの差を示す前記傾き情報を特定し、前記距離生成部は、前記比較部により特定された前記傾き情報を用いて、前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、前記一方の画像の少なくとも一部の領域での被写体までの距離として特定した距離を示す前記距離情報を生成してもよい。
【００１４】
このため、簡単な処理で被写体までの距離を効果的に特定することができる。
【００１５】
また、前記撮像装置は、イメージセンサのマトリックス状に配置された複数の画素の複数の行のそれぞれについて、当該行の露光開始タイミングから次の行の露光開始タイミングまでの行露光間隔を第１行露光間隔、または、前記第１行露光間隔よりも長い第２行露光間隔で撮像可能であり、前記第２取得部は、前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第１行露光間隔で撮像された画像である場合、前記第１行露光間隔に対応する前記関係情報である第１関係情報を取得し、前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第２行露光間隔で撮像された画像である場合、前記第２行露光間隔に対応する前記関係情報である第２関係情報を取得し、前記第２関係情報で関係付けられている複数の第２距離の分布範囲は、前記第１関係情報で関係付けられている複数の第１距離の分布範囲よりも前記撮像装置から遠い位置の分布範囲であり、前記複数の第２距離の分布密度は、前記複数の第１距離の分布密度よりも小さくしてもよい。
【００１６】
このため、被写体の移動によるブレを調整することで、撮像装置からの距離が大きい被写体であっても、撮像装置から当該被写体までの距離を効果的に特定することができる。
【００１７】
また、前記第１取得部は、静止中の前記撮像装置により前記第１行露光間隔で撮像されることにより得られる第３静止画と、静止中の前記撮像装置により前記第２行露光間隔で撮像されることにより得られる第４静止画とを前記第２静止画として取得し、前記比較部は、前記第３静止画および前記第４静止画を比較することにより前記第３静止画および前記第４静止画の間における画像の差分が一定以上生じた領域があるか否かを判定し、前記差分が一定以上生じた領域がある場合、当該領域での被写体が移動している物体であると判別してもよい。
【００１８】
このため、移動している被写体を特定することができる。
【００１９】
また、前記撮像装置は、第１焦点距離、または、前記第１焦点距離よりも長い第２焦点距離で撮像可能であり、前記第２取得部は、前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第１焦点距離で撮像された画像である場合、前記第１焦点距離に対応する前記関係情報である第３関係情報を取得し、前記第１取得部により取得された前記第１静止画および前記第２静止画が前記第２焦点距離で撮像された画像である場合、前記第２焦点距離に対応する前記関係情報である第４関係情報を取得し、前記第４関係情報で関係付けられている複数の第４距離の分布範囲は、前記第３関係情報で関係付けられている複数の第３距離の分布範囲よりも前記撮像装置から遠い位置の分布範囲であり、前記複数の第４距離の分布密度は、前記複数の第３距離の分布密度よりも小さくしてもよい。
【００２０】
このため、撮像装置からの距離に応じて焦点距離を調節することで、距離を特定しようとしている物体までの距離を効果的に特定することができる。
【００２１】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００２２】
以下、本発明の一態様に係る距離測定装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２３】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２４】
（実施の形態）
以下、図１〜図８を用いて、実施の形態を説明する。
【００２５】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態に係る距離測定システムの概略を説明するための図である。
【００２６】
距離測定システム１は、距離測定装置１００および撮像装置２００を備える。距離測定装置１００は、撮像装置２００が撮像することにより得られた静止画を取得して、当該静止画を用いて、撮像装置２００から被写体である物体３１０、３２０までの距離ｘ１、ｘ２を測定する装置である。具体的には、距離測定装置１００は、アクチュエータ１０５により撮像装置２００をＹ軸方向に等速移動させながら撮像した第１静止画と、撮像装置２００を静止した状態で撮像した第２静止画とを用いて物体３１０、３２０までの距離ｘ１、ｘ２を測定する。
【００２７】
撮像装置２００は、ローリングシャッター方式で駆動するイメージセンサを有するカメラである。なお、撮像装置２００は、デジタルカメラ、スマートフォンなどであってもよい。撮像装置２００は、距離測定装置１００からの制御信号を受信できるように通信可能に接続されている。
【００２８】
なお、図１では、撮像装置２００の光軸が延びる方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００２９】
次に、距離測定装置１００のハードウェア構成の具体例について図２を用いて説明する。
【００３０】
図２は、実施の形態に係る距離測定装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示すように、距離測定装置１００は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ１０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、メインメモリ１０２と、ストレージ１０３と、通信ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０４と、アクチュエータ１０５とを備える。距離測定装置１００は、さらに、ディスプレイ１０６を備えていてもよい。
【００３２】
ＣＰＵ１０１は、ストレージ１０３等に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサである。
【００３３】
メインメモリ１０２は、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる揮発性の記憶領域である。
【００３４】
ストレージ１０３は、制御プログラム、コンテンツなどを保持する不揮発性の記憶領域である。
【００３５】
通信ＩＦ１０４は、通信ネットワークを介して撮像装置２００と通信する通信インタフェースである。通信ＩＦ１０４は、例えば、有線ＬＡＮインタフェースである。なお、通信ＩＦ１０４は、無線ＬＡＮインタフェースであってもよい。また、通信ＩＦ１０４は、ＬＡＮインタフェースに限らずに、通信ネットワークとの通信接続を確立できる通信インタフェースであれば、どのような通信インタフェースであってもよい。
【００３６】
アクチュエータ１０５は、例えば距離測定装置１００の筐体の上部に配置され、撮像装置２００が固定される台座１０５ａをＹ軸方向に等速移動させる。アクチュエータ１０５は、例えば、台座１０５ａをベルト駆動するモータにより構成されてもよいし、ガスシリンダー、油圧シリンダーなどにより構成されていてもよい。
【００３７】
ディスプレイ１０６は、画像を含む映像を表示する表示装置である。例えば、ディスプレイ１０６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどである。
【００３８】
次に、距離測定装置１００の機能構成について図３を用いて説明する。
【００３９】
図３は、実施の形態に係る距離測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【００４０】
距離測定装置１００は、機能構成として、移動部１１０と、第１取得部１２０と、第２取得部１３０と、比較部１４０と、距離生成部１５０とを備える。距離測定装置１００は、さらに、出力部１６０を備えていてもよい。
【００４１】
移動部１１０は、撮像装置２００を等速直線移動させる。移動部１１０は、具体的には、撮像装置２００を撮像装置２００が備えるローリングシャッター方式のイメージセンサの行方向（Ｙ軸方向、水平方向）に等速直線移動させる。移動部１１０は、予め定められた固定の速度で撮像装置２００を等速移動させる。移動部１１０は、例えば、当該固定の速度になるまで撮像装置２００を加速した後に、固定の速度で撮像装置を等速移動させ、その後減速して停止する。移動部１１０は、例えば、アクチュエータ１０５などにより実現される。
【００４２】
第１取得部１２０は、移動部１１０によって第１速度で等速直線移動中の撮像装置２００で撮像されることにより得られる第１静止画と、静止中の撮像装置２００で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得する。第１取得部１２０は、例えば、通信ＩＦ１０４などにより実現される。
【００４３】
第２取得部１３０は、撮像装置２００からの距離と、第１静止画および第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報を取得する。関係情報は、距離と傾きの差との関係が、距離が大きいほど傾きの差が小さい関係にある。第２取得部１３０は、ＣＰＵ１０１およびメインメモリ１０２などにより実現される。
【００４４】
なお、ここで撮像装置２００からの距離とは、撮像装置２００を距離測定装置１００のアクチュエータ１０５の台座１０５ａに配置したときの撮像装置２００からの距離である。つまり、撮像装置２００からの距離は、距離測定装置１００のアクチュエータ１０５の所定の基準位置からの距離である。
【００４５】
本実施の形態では、関係情報は、例えば、ストレージ１０３に記憶されており、第２取得部１３０は、ストレージ１０３に記憶されている関係情報を読み出すことで、関係情報を取得する。なお、関係情報は、外部のサーバに格納されていてもよく、第２取得部１３０は、外部のサーバと通信接続することにより、関係情報を取得してもよい。この場合、第２取得部１３０は、ＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、通信ＩＦ１０４などにより実現される。
【００４６】
ここで、関係情報について図４を用いて説明する。
【００４７】
図４は、実施の形態に係る関係情報を説明するための図である。
【００４８】
図４に示すように、関係情報は、大きさが互いに異なる複数の傾きの差のそれぞれが対応する複数の線形変換がと、撮像装置２００からの長さが異なる複数の距離とが１対１で関係付けられた情報である。複数の線形変換である第１〜第ｎ線形変換は、線形変換の傾きの程度が互いに異なる線形変換であり、例えば、長方形の画像の縦の２辺を傾斜させる変換を行うことにより平行四辺形に歪ませる変換である。つまり、複数の線形変換は、傾きの程度が大きいほど、縦の２辺の傾きが大きい平行四辺形の形状に変換される。図４では、第１〜第ｎ線形変換は、第ｋ線形変換の「ｋ」の値が大きいほど傾きの程度が小さいことを示している。
【００４９】
第１〜第ｎ距離は、１対１で、第１〜第ｎ線形変換に対応付けられている。第１〜第ｎ距離は、第ｋ距離の「ｋ」の値が大きいほど撮像装置２００からの距離が大きい（長い）ことを示している。関係情報は、例えば、事前にキャリブレーションを行うことにより予め定められた情報である。関係情報は、等速移動させる速度に応じて最適な値が異なるため、キャリブレーションを行う場合には、移動部１１０が等速移動させる速度で撮像装置２００を移動させた状態で行う。また、移動部１１０が等速移動させる速度を複数の段階で変更できる場合には、複数の段階の速度にそれぞれが対応した複数の関係情報がストレージ１０３または外部のサーバに記憶されていてもよい。
【００５０】
比較部１４０は、第１静止画および第２静止画を比較することにより第１静止画および第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定する。具体的には、比較部１４０は、第２静止画を関係情報で関係付けられている複数の線形変換のそれぞれにより変換する。比較部１４０は、変換することにより得られた複数の変換結果と、第１静止画とを比較することで、第１静止画の一部の領域と第２静止画の一部の領域との間の傾きの差を示す傾き情報を特定する。
【００５１】
なお、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置２００を移動させながら撮像したときに、露光中に被写体が当該撮像装置の撮像対象空間中で移動するために、得られた画像の垂直方向で隣接する画素に水平方向のずれが生じる。このため、第１静止画中の第１の被写体は、第２静止画中の第１の被写体よりも、斜めに傾いた状態となる。つまり、上記の傾きの差とは、第１静止画中の被写体が第２静止画中の被写体よりも傾いている度合いのことである。
【００５２】
なお、比較部１４０は、第２静止画を複数の線形変換のそれぞれにより変換するとしたが、第１静止画を複数の線形変換のそれぞれにより逆変換してもよい。この場合、比較部１４０は、逆変換することにより得られた複数の変換結果と、第２静止画とを比較することで、第１静止画の一部の領域と第２静止画の一部の領域との間の傾きの差を示す傾き情報を特定する。
【００５３】
比較部１４０は、例えば、ＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、ストレージ１０３などにより実現される。
【００５４】
距離生成部１５０は、比較部１４０により特定された傾き情報を用いて、第２取得部１３０に取得された関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する。具体的には、距離生成部１５０は、比較部１４０により特定された傾き情報を用いて、関係情報に関係付けられている距離を特定し、第１静止画の一部の領域での被写体までの距離として特定した距離を示す距離情報を生成する。距離生成部１５０は、例えば、ＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、ストレージ１０３などにより実現される。
【００５５】
出力部１６０は、距離生成部１５０により生成された距離情報を出力する。具体的には、出力部１６０は、距離情報をディスプレイ１０６に表示することで出力してもよいし、通信ＩＦ１０４でスマートフォンなどの情報端末に距離情報を通知することで出力してもよい。出力部１６０は、例えば、通信ＩＦ１０４、ディスプレイ１０６などにより実現される。
【００５６】
［１−２．動作］
次に、実施の形態に係る距離測定システム１の動作について説明する。
【００５７】
図５は、実施の形態１に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。図６は、第１静止画を撮像する場合を説明するための図である。図７は、第２静止画を撮像する場合を説明するための図である。
【００５８】
まず、距離測定装置１００の第１取得部１２０が画像の撮像要求を含む制御信号を撮像装置２００に送信する（Ｓ１１）。なお、距離測定装置１００は、当該制御信号を所定の周期で複数回繰り返し送信してもよい。この場合、図５のフローが繰り返し行われる。また、距離測定装置１００は、当該制御信号を所定のタイミングで送信してもよい。また、距離測定装置１００は、当該制御信号を撮像装置２００に送信しなくてもよく、撮像装置２００が所定の周期または所定のタイミングで次のステップＳ２１の開始の判断を行ってもよい。
【００５９】
次に、撮像装置２００は、静止中に撮像することにより第２静止画を得る（Ｓ２１）。例えば、図７に示すように、撮像装置２００は、静止中に物体３１０、３２０を撮像することにより第２静止画４２０を得る。
【００６０】
そして、撮像装置２００は、得られた第２静止画４２０を距離測定装置１００に送信する（Ｓ２２）。
【００６１】
これにより、距離測定装置１００では、第１取得部１２０は、第２静止画４２０を取得する（Ｓ１２）。
【００６２】
そして、第２取得部１３０は、関係情報を取得する（Ｓ１３）。
【００６３】
比較部１４０は、第２取得部１３０により取得された関係情報の複数の線形変換のそれぞれで第２静止画４２０を変換する（Ｓ１４）。
【００６４】
なお、ステップＳ１３は、ステップＳ１４の前に行われればどのタイミングで行われてもよい。
【００６５】
距離測定装置１００では、ステップＳ１３およびＳ１４を行っている間に、並行して移動部１１０は、撮像装置２００を所定の速度で等速移動させる（Ｓ１５）。撮像装置２００は、同じタイミングで撮像することにより、等速移動中に撮像を行い、第１静止画を得る（Ｓ２３）。例えば、図６に示すように、撮像装置２００は、等速移動中に物体３１０、３２０を撮像することにより第１静止画４１０を得る。なお、撮像装置２００は、距離測定のために第１静止画４１０および第２静止画４２０を撮像する場合、同じ被写体である物体３１０、３２０を撮像する。
【００６６】
撮像装置２００は、所定のタイミングで移動部１１０を等速移動させる情報を距離測定装置１００から受信し、当該情報が示す所定のタイミングで撮像を行うことにより第１静止画４１０を得てもよい。なお、当該所定のタイミングを示す情報は、距離測定装置１００が移動部１１０を移動させる直前に撮像装置２００に撮像させる制御信号として送信されてもよいし、ステップＳ１１で送信される撮像要求を含む制御信号に含まれていてもよい。また、撮像装置２００は、加速度センサが搭載されている場合、加速度センサで移動されたことを検出してから、第１静止画４１０の撮像を行ってもよい。これにより、ステップＳ１５およびステップＳ２３は同期して実行される。
【００６７】
このように、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理と、ステップＳ１５およびステップＳ２３の処理とを並列に実行できるため、処理時間を削減できる。
【００６８】
次に、撮像装置２００は、第１静止画４１０を距離測定装置１００に送信する（Ｓ２４）。
【００６９】
これにより、距離測定装置１００では、第１取得部１２０は、第１静止画４１０を取得する（Ｓ１６）。
【００７０】
次に、比較部１４０は、複数の変換結果と第１静止画４１０とを比較する（Ｓ１７）。
【００７１】
そして、比較部１４０は、第１静止画４１０の一部の領域と一致する変換結果を特定し、一致した変換結果に対応する線形変換を特定することで傾き情報を特定する（Ｓ１８）。
【００７２】
次に、距離生成部１５０は、特定された傾き情報と関係情報とを用いて距離情報を生成する（Ｓ１９）。
【００７３】
最後に、出力部１６０は、生成された距離情報を出力する（Ｓ２０）。
【００７４】
図８は、比較処理を説明するための図である。
【００７５】
比較部１４０は、図８に示すように、第２静止画３４０に対して、関係情報において関係付けられている第１〜第ｎ線形変換のそれぞれで線形変換を行うことで、第１〜第ｎ変換結果を得る。そして、比較部１４０は、第１〜第ｎ変換結果のそれぞれと、第１静止画３５０とを比較する。
【００７６】
これにより、比較部１４０は、第２静止画３４０の物体３４１に第９線形変換することで得られた第９変換結果と、第１静止画３５０の物体３５１とが一致していると特定できる。同様に、比較部１４０は、第２静止画３４０の物体３４２に第１線形変換することで得られた第１変換結果と、第１静止画３５０の物体３５２とが一致していると特定できる。同様に、比較部１４０は、第２静止画３４０の物体３４３に第５線形変換することで得られた第５変換結果と、第１静止画３５０の物体３５３とが一致していると特定できる。
【００７７】
このため、次の処理において距離生成部１５０は、第９線形変換に対応する第９距離を、撮像装置２００からの物体３４１までの距離であると特定できる。同様に、距離生成部１５０は、第１線形変換に対応する第１距離を、撮像装置２００からの物体３４２までの距離であると特定できる。同様に、距離生成部１５０は、第５線形変換に対応する第５距離を、撮像装置２００からの物体３４３までの距離であると特定できる。
【００７８】
［１−３．効果］
本実施の形態に係る距離測定システム１によれば、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を移動させながら撮像したときに得られる第１静止画には、露光中に被写体が当該撮像装置の撮像対象空間中で移動している距離が大きいほど、垂直方向で隣接する画素にずれが生じることを利用している。一般的に、撮像装置からの距離が長い被写体ほど撮像装置を移動させてもブレが生じにくいことから、上記の画素のずれも小さくなる。これを利用して、第１速度で移動中に撮像した第１静止画と、第２速度で移動中または静止中に撮像した第２静止画とを比較することで、画素のずれの程度を特定することで、撮像装置から被写体までの距離を特定することが容易にできる。
【００７９】
このように、１つの撮像装置で撮像した画像を用いて被写体までの距離を特定できるため、ハードウェアにかかるコストを低減できる。また、２枚の静止画で画素ずれの違いを特定する処理で距離を特定できるため、画像処理にかかる処理負荷を低減できる。
【００８０】
［１−４．変形例］
［１−４−１．変形例１］
変形例１について説明する。
【００８１】
上記実施の形態に係る距離測定システム１では、さらに、異なる撮像モードで撮像した結果を用いて、物体までの距離を測定してもよい。具体的には、撮像装置２００は、第１撮像モードと、第２撮像モードとに、選択的に切り替えて撮像可能であるとする場合について説明する。
【００８２】
図９は、第１撮像モードおよび第２撮像モードを説明するための図である。図９は、撮像装置２００が有するイメージセンサにおいて、マトリックス状に配置された複数の画素の複数の行Ｌ１〜Ｌｖ（ｖは自然数）のそれぞれについての露光タイミングを示す図である。
【００８３】
図９の（ａ）に示すように、第１撮像モードは、行Ｌｉ（ｉは、１〜ｖ−１までの自然数）の露光開始タイミングから次の行Ｌｉ＋１の露光開始タイミングまでの行露光間隔を第１行露光間隔Δｔ１で撮像するモードである。図９の（ｂ）に示すように、第２撮像モードは、第１行露光間隔Δｔ１よりも長い第２行露光間隔Δｔ２で撮像するモードである。なお、図中の白抜きの四角形で示す期間は、当該行で露光している露光期間を示し、ドットのハッチングの四角形で示す期間は、露光によって得られた電気信号の読出期間を示す。
【００８４】
この場合、第２取得部１３０は、第１取得部１２０により取得された第１静止画および第２静止画が第１行露光間隔で撮像された画像である場合、第１行露光間隔に対応する関係情報である第１関係情報を取得する。つまり、第２取得部１３０は、第１撮像モードに対応する第１関係情報を取得する。
【００８５】
また、第２取得部１３０は、第１取得部１２０により取得された第１静止画および第２静止画が第２行露光間隔で撮像された画像である場合、第２行露光間隔に対応する関係情報である第２関係情報を取得する。つまり、第２取得部１３０は、第２撮像モードに対応する第２関係情報を取得する。
【００８６】
ここで、第１関係情報および第２関係情報について説明する。
【００８７】
図１０は、変形例１に係る第１関係情報および第２関係情報を説明するための図である。
【００８８】
上述したように、第１関係情報は、第１撮像モードに対応する関係情報であり、第２関係情報は、第２撮像モードに対応する関係情報である。第１関係情報および第２関係情報は、図４で説明した関係情報と同様に、複数の線形変換と、複数の距離とが１対１で対応付けられた情報である。また、第１１〜第１ｎ線形変換および第２１〜第２ｎ線形変換は、第ｋ線形変換の「ｋ」の値が大きいほど傾きの程度が小さいことを示している。第１１〜第１ｎ距離および第２１〜第２ｎ距離は、第ｋ距離の「ｋ」の値が大きいほど撮像装置２００からの距離が大きい（長い）ことを示している。
【００８９】
また、第２関係情報で関係付けられている第２１〜第２ｎ距離の分布範囲は、第１関係情報で関係付けられている第１１〜第１ｎ距離の分布範囲よりも撮像装置２００から遠い位置の分布範囲を含む。また、第２１〜第２ｎ距離の分布密度は、第１１〜第１ｎ距離の分布密度よりも小さい。つまり、第１１距離から第１ｎ距離までの差Δｘ１１は、第２１距離から第２ｎ距離までの差Δｘ１２よりも大きいと言える。
【００９０】
なお、第１１〜第１ｎ距離または第２１〜第２ｎ距離で表される複数の距離の分布範囲とは、当該複数の距離が分布しているＸ軸方向における距離範囲であり、複数の距離のうちの最小距離から最大距離までの間の距離範囲である。つまり、第１１〜第１ｎ距離の場合、第１１距離で示されるＸ軸方向における位置から第１ｎ距離で示されるＸ軸方向における位置までの範囲である。また、第２１〜第２ｎ距離の場合、第２１距離で示されるＸ軸方向における位置から第２ｎ距離で示されるＸ軸方向における位置までの範囲である。
【００９１】
また、第１１〜第１ｎ距離または第２１〜第２ｎ距離で表される複数の距離の分布密度とは、複数の距離のうちの最小距離から最大距離までの間の距離範囲を複数の距離の数で除した値である。つまり、第１１〜第１ｎ距離の分布密度は、差Δｘ１１を第１１〜第１ｎ距離の数であるｎで除した値であるためΔｘ１１／ｎで表される。また、第２１〜第２ｎ距離の分布密度は、差Δｘ１２を第１２〜第２ｎ距離の数であるｎで除した値であるためΔｘ２１／ｎで表される。
【００９２】
なお、上記のように第１関係情報に対して第２関係情報を定義できるのは、第２撮像モードが第１撮像モードよりも行露光間隔が長いため、露光中に撮像している画像中での移動量を第１撮像モードよりも大きくできるからである。このため、第２撮像モードでの撮像結果を用いることで、第１撮像モードでの撮像結果を用いた場合よりも、撮像装置２００からの距離がより遠くの範囲までの距離を測定でき、かつ、距離測定の解像度をより高くすることができる。
【００９３】
図１１は、変形例１に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【００９４】
変形例１に係る距離測定方法では、実施の形態１に係る距離測定方法と比較して、ステップＳ１２、Ｓ１４〜Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４以外の処理が異なるため、異なる処理について主に説明する。
【００９５】
まず、距離測定装置１００の第１取得部１２０が撮像モードを第１撮像モードまたは第２撮像モードに決定する（Ｓ３１）。具体的には、距離測定装置１００は、最初に第１撮像モードに決定してもよい。そして、図１１の処理が全て終了しても、被写体までの距離が得られない場合、第２撮像モードに決定して図１１の処理を行うこととしてもよい。また、撮像モードの設定は、人による入力を受け付けて受け付けた設定に従って行ってもよい。この場合、距離測定装置１００には人からの入力を受け付ける各種入力ＩＦで実現される受付部を備えていてもよいし、スマートフォンなどの外部の情報端末から通信ＩＦを介して人からの入力を受け付けてもよい。
【００９６】
次に、第１取得部１２０は、決定した撮像モードでの画像の撮像要求を含む制御信号を撮像装置２００に送信する（Ｓ３２）。なお、ステップＳ３２は、撮像要求に撮像モードを示す情報が含まれていることのみが異なり、ステップＳ１１と同様に距離測定装置１００によって実行されなくてもよい。
【００９７】
次に、撮像装置２００は、決定された撮像モードで静止中に撮像することにより第２静止画を得る（Ｓ４１）。
【００９８】
次に、ステップＳ２２、Ｓ１２が行われ、その後、第２取得部１３０は、決定された撮像モードに応じた関係情報を取得する（Ｓ３３）。つまり、第２取得部１３０は、第１撮像モードに決定していれば、第１関係情報を取得し、第２撮像モードに決定していれば、第２関係情報を取得する。
【００９９】
次に、距離測定装置１００の移動部１１０は、撮像装置２００を所定の速度で等速移動させる（Ｓ１５）。撮像装置２００は、同じタイミングかつ決定された撮像モードで撮像することにより、等速移動中に撮像を行い、第１静止画を得る（Ｓ４２）。
【０１００】
そして、ステップＳ２４、Ｓ１６〜Ｓ２０が行われ、処理を終了する。なお、距離生成部１５０は、ステップＳ１９において、第２取得部１３０により取得された関係情報を用いて距離を生成する。
【０１０１】
このように変形例１に係る距離測定システム１では、異なる撮像モードに応じて、対応する関係情報を用いて距離を測定する。このため、被写体の撮像装置２００に対する相対的な移動によるブレ量をより大きく調整することができる。よって、撮像装置２００からの距離が大きい被写体であっても、撮像装置２００から当該被写体までの距離を効果的に特定することができる。
【０１０２】
［１−４−２．変形例２］
変形例２について説明する。
【０１０３】
上記実施の形態の変形例１に係る距離測定システム１では、行露光間隔が異なる撮像モードで撮像した場合を説明したが、異なる撮像モードは行露光間隔が異なる場合に限らない。例えば、焦点距離が異なる撮像モードで撮像する場合に適用してもよい。
【０１０４】
この場合、撮像装置２００は、第３撮像モードと、第４撮像モードとに、選択的に切り替えて撮像可能である。第３撮像モードは、第１焦点距離で撮像するモードである。第４撮像モードは、第１焦点距離よりも長い第２焦点距離で撮像するモードである。
【０１０５】
この場合、第２取得部１３０は、第１取得部１２０により取得された第１静止画および第２静止画が第１焦点距離で撮像された画像である場合、第１焦点距離に対応する関係情報である第３関係情報を取得する。つまり、第２取得部１３０は、第３撮像モードに対応する第３関係情報を取得する。
【０１０６】
また、第２取得部１３０は、第１取得部１２０により取得された第１静止画および第２静止画が第２焦点距離で撮像された画像である場合、第２焦点距離に対応する関係情報である第４関係情報を取得する。つまり、第２取得部１３０は、第４撮像モードに対応する第４関係情報を取得する。
【０１０７】
ここで、第３関係情報および第４関係情報について説明する。
【０１０８】
図１２は、変形例２に係る第３関係情報および第４関係情報を説明するための図である。
【０１０９】
上述したように、第３関係情報は、第３撮像モードに対応する関係情報であり、第４関係情報は、第４撮像モードに対応する関係情報である。第３関係情報および第４関係情報は、図４で説明した関係情報と同様に、複数の線形変換と、複数の距離とが１対１で対応付けられた情報である。また、第３１〜第３ｎ線形変換および第４１〜第４ｎ線形変換は、第ｋ線形変換の「ｋ」の値が大きいほど傾きの程度が小さいことを示している。第３１〜第３ｎ距離および第４１〜第４ｎ距離は、第ｋ距離の「ｋ」の値が大きいほど撮像装置２００からの距離が大きい（長い）ことを示している。
【０１１０】
また、第４関係情報で関係付けられている第４１〜第４ｎ距離の分布範囲は、第３関係情報で関係付けられている第３１〜第３ｎ距離の分布範囲よりも撮像装置２００から遠い位置の分布範囲を含む。また、第４１〜第４ｎ距離の分布密度は、第３１〜第３ｎ距離の分布密度よりも小さい。つまり、第３１距離から第３ｎ距離までの差Δｘ２１は、第４１距離から第４ｎ距離までの差Δｘ２２よりも大きいと言える。なお、第３関係情報および第４関係情報は、第１関係情報および第２関係情報と同様の関係にあるため、説明を省略する。
【０１１１】
変形例２に係る距離測定システム１の動作は、第１撮像モードを第３撮像モードに、第２撮像モードを第４撮像モードに、第１関係情報を第３関係情報に、第２関係情報を第４関係情報にそれぞれ読み替えることにより説明できるため、説明を省略する。
【０１１２】
［１−４−３．変形例３］
変形例３について説明する。
【０１１３】
変形例１に係る距離測定システム１において、第２静止画を撮像する場合に、第１撮像モードおよび第２撮像モードのそれぞれで撮像することで、得られる第３静止画および第４静止画を用いて被写体に移動物体があるか否かを判定してもよい。
【０１１４】
この場合、第１取得部１２０は、静止中の撮像装置２００により第１撮像モードで撮像されることにより得られる第３静止画と、静止中の撮像装置２００により第２撮像モードで撮像されることにより得られる第４静止画とを第２静止画として取得する。
【０１１５】
比較部１４０は、第３静止画および第４静止画を比較することにより第３静止画および第４静止画の間における画像の差分が一定以上生じた領域があるか否かを判定する。そして、比較部１４０は、画像の差分が一定以上生じた領域がある場合、当該領域での被写体が移動している物体であると判別する。
【０１１６】
なお、距離生成部１５０は、被写体が移動していると判定した領域においては、距離測定の結果を生成しなくてもよい。
【０１１７】
動作について説明する。
【０１１８】
図１３は、変形例３に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【０１１９】
変形例３に係る距離測定方法では、実施の形態１に係る距離測定方法と比較して、ステップＳ１１、Ｓ１５〜Ｓ２０、Ｓ２４以外の処理が異なるため、異なる処理について主に説明する。
【０１２０】
まず、ステップＳ１１の後、撮像装置２００は、静止中かつ第１撮像モードで撮像することにより第３静止画を得る（Ｓ５１）。次に、撮像装置２００は、静止中かつ第２撮像モードで撮像することにより第４静止画を得る（Ｓ５２）。ステップＳ５１、Ｓ５２により、撮像装置２００では、２種類の第２静止画である第３静止画および第４静止画が得られる。そして、撮像装置２００は、第３静止画および第４静止画を距離測定装置１００に送信する（Ｓ５３）。
【０１２１】
これにより、距離測定装置１００では、第１取得部１２０は、第３静止画および第４静止画を取得する（Ｓ４１）。
【０１２２】
比較部１４０は、第３静止画および第４静止画を比較することにより第３静止画および第４静止画の間における画像の差分が一定以上生じた領域があるか否かを判定する。そして、比較部１４０は、画像の差分が一定以上生じた領域がある場合、当該領域での被写体が移動している物体であると判別する（Ｓ４２）。
【０１２３】
第２取得部１３０は、第１関係情報を取得する（Ｓ４３）。
【０１２４】
比較部１４０は、第２取得部１３０により取得された第１関係情報の複数の線形変換のそれぞれで第３静止画を変換する（Ｓ４４）。
【０１２５】
その後、距離測定装置１００の移動部１１０は、撮像装置２００を所定の速度で等速移動させる（Ｓ１５）。撮像装置２００は、同じタイミングかつ第１撮像モードで撮像することにより、等速移動中に撮像を行い、第１静止画を得る（Ｓ５４）。
【０１２６】
そして、ステップＳ２４、Ｓ１６〜Ｓ２０が行われ、処理を終了する。なお、距離生成部１５０は、ステップＳ１９において、第２取得部１３０により取得された第１関係情報を用いて距離を生成する。
【０１２７】
なお、変形例３では、ステップＳ５１、Ｓ５４において第１撮像モードで撮像し、ステップＳ５２において第２撮像モードで撮像するとしたが、反対に、ステップＳ５１、Ｓ５４において第２撮像モードで撮像し、ステップＳ５２において第１撮像モードで撮像してもよい。この場合、ステップＳ４３では、第２関係情報が取得され、ステップＳ１９において、第２取得部１３０により取得された第２関係情報を用いて距離が生成される。
【０１２８】
［１−４−４．変形例４］
変形例４について説明する。
【０１２９】
実施の形態１およびその変形例１〜３では、複数の線形変換のそれぞれで第２静止画または第３静止画を変換する処理と、撮像装置２００を等速移動させながら第１静止画を撮像する処理とを並行に行うこととしたが、これらの処理を並行に行わなくてもよい。
【０１３０】
変形例４に係る距離測定システム１では、距離測定装置１００の比較部１４０により行われる処理が１つの傾き情報を特定する比較処理として行われる。
【０１３１】
図１４は、変形例４に係る距離測定システムにおける距離測定方法の一例を示すシーケンス図である。図１５は、比較処理の詳細を示すフローチャートである。
【０１３２】
まず、距離測定装置１００の第１取得部１２０が画像の撮像要求を含む制御信号を撮像装置２００に送信する（Ｓ１１１）。
【０１３３】
次に、撮像装置２００は、静止中に撮像することにより第２静止画を得る（Ｓ１２１）。
【０１３４】
そして、撮像装置２００は、得られた第２静止画４２０を距離測定装置１００に送信する（Ｓ１２２）。
【０１３５】
その後、距離測定装置１００の移動部１１０は、撮像装置２００を所定の速度で等速移動させる（Ｓ１１２）。撮像装置２００は、同じタイミングで撮像することにより、等速移動中に撮像を行い、第１静止画を得る（Ｓ１２２）。なお、撮像装置２００は、距離測定のために第１静止画４１０および第２静止画４２０を撮像する場合、同じ被写体である物体３１０、３２０を撮像する。
【０１３６】
撮像装置２００は、所定のタイミングで移動部１１０を等速移動させる情報を距離測定装置１００から受信し、当該情報が示す所定のタイミングで撮像を行うことにより第１静止画４１０を得てもよい。なお、当該所定のタイミングを示す情報は、距離測定装置１００が移動部１１０を移動させる直前に撮像装置２００に撮像させる制御信号として送信されてもよいし、ステップＳ１１１で送信される撮像要求を含む制御信号に含まれていてもよい。また、撮像装置２００は、加速度センサが搭載されている場合、加速度センサで移動されたことを検出してから、第１静止画４１０の撮像を行ってもよい。これにより、ステップＳ１１２およびステップＳ１２２は同期して実行される。
【０１３７】
なお、ステップＳ１２１と、ステップＳ１１２およびステップＳ１２２とが行われる順番は反対であってもよい。
【０１３８】
次に、撮像装置２００は、第１静止画４１０および第２静止画４２０を距離測定装置１００に送信する（Ｓ１２３）。
【０１３９】
これにより、距離測定装置１００では、第１取得部１２０は、第１静止画４１０および第２静止画４２０を取得する（Ｓ１１３）。
【０１４０】
そして、第２取得部１３０は、関係情報を取得し（Ｓ１１４）、比較部１４０は、傾き情報を特定する（Ｓ１１５）。なお、比較部１４０による傾き情報を特定する比較処理の詳細は後述する。
【０１４１】
次に、距離生成部１５０は、特定された傾き情報と関係情報とを用いて距離情報を生成する（Ｓ１１６）。
【０１４２】
最後に、出力部１６０は、生成された距離情報を出力する（Ｓ１１７）。
【０１４３】
なお、ステップＳ１１４は、ステップＳ１１６の前に行われればどのタイミングで行われてもよい。
【０１４４】
次に、ステップＳ１１５の比較処理の詳細について説明する。
【０１４５】
図１５は、比較処理の詳細を示すフローチャートである。
【０１４６】
比較部１４０は、比較処理が開始されると、複数の線形変換のそれぞれで第２静止画４２０を変換する（Ｓ１３１）。
【０１４７】
次に、比較部１４０は、複数の変換結果と第１静止画４１０とを比較する（Ｓ１３２）。
【０１４８】
そして、比較部１４０は、第１静止画４１０の一部の領域と一致する変換結果を特定し、一致した変換結果に対応する線形変換を特定することで傾き情報を特定する（Ｓ１３３）。
【０１４９】
なお、上記の変形例４において、比較処理では、ステップＳ１３１において、複数の線形変換のそれぞれで第２静止画を変換するとしたが、これに限らない。例えば、第１静止画および第２静止画に対して画像処理を行うことにより、傾きの差が生じている領域および当該傾きの差を検出してもよい。
【０１５０】
（その他）
上記実施の形態およびその変形例に係る距離測定装置１００では、移動部１１０は、撮像装置２００をＹ軸方向に等速直線移動させるとしたが、ローリングシャッター方式のイメージセンサの列方向（Ｚ軸方向）に平行な軸を回転軸として等速回転移動させてもよい。この場合、等速回転移動させた場合にイメージセンサで撮像される画像の歪みに応じた変換を行う複数の変換が複数の距離と１対１で対応付けられている関係情報が用いられる。
【０１５１】
上記実施の形態およびその変形例に係る距離測定装置１００では、移動部１１０は、撮像装置２００をＹ軸方向に等速直線移動させるとしたが、Ｘ軸方向に等速直線移動させてもよい。この場合、Ｘ軸方向に等速直線移動させた場合にイメージセンサで撮像される画像の歪みに応じた変換を行う複数の変換が複数の距離と１対１で対応付けられている関係情報が用いられる。
【０１５２】
上記実施の形態およびその変形例に係る距離測定装置１００では、第２静止画を静止中の撮像装置２００により撮像することにより得られた画像としたが、これに限らない。例えば、第２静止画は、第１静止画の撮像中に移動部１１０により移動されている第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中の撮像装置２００により撮像することにより得られた画像としてもよい。なお、第１速度と第２速度とは固定された速度である。この場合であっても、第１静止画および第２静止画には傾きの差が生じるため、実施の形態と同様の方法を用いることで、撮像装置２００から物体までの距離を測定することが可能である。
【０１５３】
上記実施の形態およびその変形例に係る距離測定装置１００における移動部１１０は、カメラスタビライザーであってもよい。カメラスタビライザーは、一般的にカメラのブレを抑えることを目的として、装着されているカメラを３軸駆動する駆動機構を有するが、この駆動機構を利用して撮像装置２００の等速直線運動を実現することができる。その場合、カメラスタビライザーの駆動モードを、装着されているカメラのブレを抑えるブレ補正モードと、装着されているカメラによって距離測定を行う距離測定モードとで切り替え可能であってもよい。距離測定モードでは、カメラの動きによるブレを補正しながら等速直線運動を実現し距離計測を行う。また、カメラスタビライザーを使用して、距離測定を実施する場合は、駆動モードをブレ補正モードにして第２静止画を撮影し、第１静止画を撮影する場合は、駆動モードを距離測定モードにして撮影してもよい。
【０１５４】
上記実施の形態に係る距離測定装置１００は、撮像装置２００を含まない構成としたが、撮像装置２００が距離測定装置１００に含まれる構成としてもよい。
【０１５５】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の距離測定装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０１５６】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、ローリングシャッター方式で撮像する撮像装置を用いた距離測定装置による距離測定方法であって、前記撮像装置を等速移動させ、第１速度で等速移動中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第１静止画と、前記第１速度よりも遅い第２速度で等速移動中または静止中の前記撮像装置で撮像されることにより得られる第２静止画とを取得し、前記撮像装置からの距離と、前記第１静止画および前記第２静止画の間の傾きの差との関係を示す関係情報であって、前記関係が、前記距離が大きいほど前記傾きの差が小さい関係にある関係情報を取得し、前記第１静止画および前記第２静止画を比較することにより前記第１静止画および前記第２静止画の間の一部の領域における傾きの差を示す傾き情報を特定し、特定した前記傾き情報を用いて、取得した前記関係情報に関係付けられている距離を特定し、特定した距離を示す距離情報を生成する距離測定方法を実行させる。
【０１５７】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る距離測定装置１００および距離測定方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本開示は、ハードウェアにかかるコストを抑えることができ、かつ、処理負荷を低減できる距離測定装置などとして有用である。
【符号の説明】
【０１５９】
１    距離測定システム
１００    距離測定装置
１０１    ＣＰＵ
１０２    メインメモリ
１０３    ストレージ
１０４    通信ＩＦ
１０５    アクチュエータ
１０６    ディスプレイ
１１０    移動部
１２０    第１取得部
１３０    第２取得部
１４０    比較部
１５０    距離生成部
１６０    出力部
２００    撮像装置
３１０、３２０、３４１〜３４３、３５１〜３５３    物体
３５０、４１０    第１静止画
３４０、４２０    第２静止画
【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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