(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像する所定区間と通じて、移動体の速度に寄らず均質で高画質な画像を取得可能な移動体搭載撮像システムを提供する。【解決手段】移動体に搭載され、この移動体の速度または移動距離に応じた情報または信号を検出する速度検出手段と、移動体に搭載され、速度検出手段が検出した情報または信号に基づいて移動体の進行方向と異なる方向に向けて撮像を行うラインカメラ４を備え、ラインカメラは、移動体が第１の速度で移動するときの単位時間当たり撮像回数よりも、移動体が第１の速度よりも速い第２の速度で移動するときの単位時間当たりの撮像回数を大きくした。オドメータ３が出力する信号と、ラインカメラに応じて設定された目標解像度とに基づいてトリガ信号を生成する補助信号生成手段６を有し、ラインカメラが補助信号手段から生成するトリガ信号７に同期して撮像を行う。【選択図】図２
2015176275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、この移動体の速度または移動距離に応じた情報または信号を検出する移動検出手段と、
前記移動体に搭載され、前記移動検出手段が検出した情報または信号に基づいて前記移動体の進行方向と異なる方向に向けて撮像を行うラインカメラと、を備え、
前記ラインカメラは、前記移動体が第１の速度で移動するときの単位時間当たり撮像回数よりも、前記移動体が前記第１の速度よりも速い第２の速度で移動するときの単位時間当たりの撮像回数を大きくすることを特徴とする移動体搭載撮像システム。
【請求項２】
前記移動検出手段は、前記移動体の移動量に応じて信号を出力するオドメータを有し、
前記ラインカメラは、前記オドメータからの信号の出力に同期して、撮像を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項３】
前記オドメータが出力する信号と、前記ラインカメラには目標解像度が設定され、前記目標解像度とに基づいてトリガ信号を生成する補助信号生成手段を備え、
前記ラインカメラは、前記補助信号生成手段が生成するトリガ信号に同期して撮像を行うことを特徴とする請求項２に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項４】
前記ラインカメラで撮像した撮像の結果からなる画像を処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段が処理した画像を記録する画像記録手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項５】
前記オドメータは第１の信号を出力した後、第２の信号を出力し、
前記補助信号生成手段は前記第１の信号が出力されてから前記第２の信号が出力されるまでの時間に基づいて前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項６】
前記補助信号生成手段は前記第１の信号が出力されてから前記第２の信号が出力されるまでの時間が前記目標解像度によって決定される撮像周期より長い場合に前記時間よりも短い間隔で前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項７】
前記補助信号生成手段は前記第１の信号が出力されてから前記第２の信号が出力されるまでの時間が前記目標解像度によって決定される撮像周期より短い場合に前記時間よりも長い間隔で前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項８】
前記補助信号生成手段は前記第１の信号が出力されてから前記第２の信号が出力されるまでの時間が前記ラインカメラの性能によって決定される撮像周期を越える場合に警告手段にエラーを出力することを特徴とする請求項５に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項９】
前記オドメータからの出力信号を前記補助信号生成手段で変換するトリガ信号は前記ラインカメラに入力し、前記ラインカメラから撮像の結果が画像処理手段を介して画像記録手段に記録することを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項１０】
前記第１の信号が出力されてから前記第２の信号が出力されるまでの時間、前記第２の信号が出力されてから前記オドメータから第３の信号が出力されるまでの時間、及び前記第３の信号が出力されてから前記オドメータから第４の信号が出力されるまでの時間は、前記目標解像度によって決定される撮像周期に基づき、前記補助信号生成手段でそれぞれのトリガ信号を順次に出力することを特徴とする請求項３に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項１１】
前記ラインカメラは複数を利用する場合、撮像タイミングの同時性を保証する特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の移動体搭載撮像システム。
【請求項１２】
移動体に搭載され、
この移動体の速度または移動距離に応じて情報または信号を検出する移動検出手段と、
前記移動検出手段が検出した距離情報に基づき、前記移動体の進行方向と異なる方向の対象物を地面に対して垂直方向または略垂直方向に走査して撮像を行うラインカメラと、
前記移動検出手段が出力する信号と、前記ラインカメラには目標解像度が設定され、前記目標解像度とに基づいてトリガ信号を生成する補助信号生成手段と、
前記対象物までの距離を測距する測距手段と、
前記ラインカメラで撮像した撮像の結果からなる画像を処理する画像処理手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記測距手段で測定した前記対象物までの距離から算出される前記画像の前記地面に対する垂直方向または略垂直方向の前記目標解像度を、前記移動体の進行方向の前記画像の解像度に一致するように画像の解像度を変換することを特徴とする移動体搭載撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体搭載撮像システムに係るものであり、特に道路の路面やトンネル壁面等の撮像を移動体上から行う撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
路面や、トンネルの壁面などを移動体に搭載したカメラを用いて連続的に撮像するシステムはこれまでにも知られている。
【０００３】
移動体撮像システムにおいて、高価なＧＰＳ−ＩＭＵ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ−Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）を用いて２次元カメラの撮像した位置と姿勢を算出して、道路オルソ画像など連続画像を作り出すことが行われている。この場合において、２次元カメラを用い、解像度を一定にする方法としてオドメータパルスからマイコンなどでパルス数を算出し、一定間隔ごとに撮像するシステムは存在したが、不要なデータを含んだ大量のデータを取得することになるため、画像処理に手間がかかっていた。また、一定の速度以上で移動体から路面やトンネルの壁面などを撮像した場合、２次元カメラで撮像した画像では十分な解像度を得ることができないという問題があった。このような問題を解決する従来技術として、以下のようなものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来技術において、２次元カメラを移動体に搭載し、オドメータパルスをマイコンなどでパルス数を算出して一定間隔ごとにカメラで撮像するというシステムは存在した。しかしながら、２次元カメラで路面やトンネルの壁面などを撮像した場合、一定の速度以上で移動しながら、トンネルの壁面にできたキズやくぼみを検知できる程の十分な解像度を得ることができないという課題があった。
【０００６】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、撮像の対象の指定区間において、移動体の速度に寄らず均質な画像を取得可能な移動体搭載撮影システム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】
【０００７】
この発明にかかる移動体搭載撮像システムは、移動体に搭載され、この移動体の速度または移動距離に応じた情報または信号を検出する移動検出手段と、
移動体に搭載され、移動検出手段が検出した情報または信号に基づいて移動体の進行方向と異なる方向に向けて撮像を行うラインカメラと、を備え、
ラインカメラは、移動体が第１の速度で移動するときの単位時間当たり撮像回数よりも、移動体が前記第１の速度よりも速い第２の速度で移動するときの単位時間当たりの撮像回数を大きくした。
【０００８】
また、この発明にかかる別の移動体搭載撮像システムは、移動体に搭載され、
この移動体の速度または移動距離に応じて情報または信号を検出する移動検出手段と、
移動検出手段が検出した距離情報に基づき、移動体の進行方向と異なる方向の対象物を地面に対して垂直方向または略垂直方向に走査して撮像を行うラインカメラと、
移動検出手段が出力する信号と、ラインカメラには目標解像度が設定され、目標解像度とに基づいてトリガ信号を生成する補助信号生成手段と、
対象物までの距離を測距する測距手段と、
ラインカメラで撮像した撮像の結果からなる画像を処理する画像処理手段と、
を備え、
画像処理手段は、測距手段で測定した対象物までの距離から算出される画像の地面に対する垂直方向または略垂直方向の目標解像度を、移動体の進行方向の画像の解像度に一致するように画像の解像度を変換する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、移動体に搭載した撮像機器により移動をしながら周囲の対象物の撮像を行う移動体撮像システムにおいて、速度に寄らず均質な画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る移動体搭載撮像システムの概念図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る移動体搭載撮像システムの構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るオドメータを車輪に外付けで装着した状態を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る補助信号生成手段の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る移動体搭載撮像システムの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレーザレーダを用いてラインカメラが撮像した画像の解像度を設定解像度に変換する処理のフローチャート図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るラインカメラの測定視野とラインカメラとの対応を示す説明図である。
【図８】横断方向解像度変換を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
【００１２】
以下、図を用いてこの発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態１による移動体搭載撮像システムの概念図である。図において、移動体１は、例えば道路上を移動する自動車などの車両である。移動体１は、道路に接する車輪２を備え、車輪２を回転させることで走行する。この実施の形態では移動検出手段としてオドメータ３が移動体１の車輪２に備えられ、車輪２の回転量を計測し回転量に応じて信号を出力する。また、移動体１にはラインカメラ４が設置されている。図１において、ラインカメラ４は移動体１の進行方向（図の矢印方向）と異なる方向、例えば移動体１の側面方向を撮像するように設置され、地面に対して垂直方向となる線状の画像を撮像する。
【００１４】
なお、移動検出手段３は、必ず速度を直接算出あるいは検出するオドメータのようなものに限らず、例えばＧＰＳ信号などを通じて現在位置を取得し、取得した現在の時間変位から移動体１の移動距離乃至は速度に対応する情報を出力するようにしてもよい。以降の説明では、移動検出手段３を単にオドメータ３と記載する。
【００１５】
移動体１がトンネル内を走行する場合、ラインカメラ４は移動体１の側面方向のトンネル内側壁面を撮像する。
【００１６】
ラインカメラ４は、主にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージングセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージングセンサとレンズとコントロール回路部によって構成されており、対象物の画像をレンズによってセンサ面に結像させビデオ信号に変換して出力する。ラインカメラ４は、一般に１ラインのスキャンを高速に行うことができ、２次元カメラでは困難な高解像度の画像を取得できる。
【００１７】
図２は、この発明の実施の形態１に係る移動体搭載撮像システムの構成を示すブロック図である。移動体搭載撮像システム１００は、オドメータ３と、ラインカメラ４と、補助信号生成手段６と、警告手段９と、解像度設定手段８と、画像処理手段１０と、画像記録手段１１と、を備える。
【００１８】
図に示すように、オドメータ３は、移動体１の移動量に応じて、等距離パルス信号５を出力する。オドメータ３からの等距離パルス信号５は補助信号生成手段６に入力される。
【００１９】
補助信号生成手段６は、この等距離パルス信号５と、移動体搭載撮像システム１００の作業員（ユーザ）が解像度設定手段８により入力する目標解像度とに基づいて、等距離パルス５の周波数変換を行い、周波数変換後のトリガ信号７を生成する。
【００２０】
従来の撮像システムでは、道路事情や交通事情などの理由により、移動体が一定速度で走行できない場合に、撮像解像度が車両速度の影響を受けないようにするために、撮像結果を車両速度により補正する必要があった。これに対して移動体１に搭載された撮像システム１００では等間隔距離ごとにラインカメラ４が撮像を行うので、車両の速度に依存せずに済み、地面などの対象物を一定の解像度で撮像できる。
【００２１】
また、解像度設定手段８により、目的に応じて撮像の解像度を変更でき、ラインカメラ４の撮像によって得られる画像の画質に対する移動体速度の影響を低減できる。
【００２２】
補助信号生成手段６によって生成されたトリガ信号７はラインカメラ４に入力される。トリガ信号７を入力するラインカメラ４は、移動体１の進行方向と異なる方向、例えば車両の進行方向の横方向にある対象物をライン状に撮像する。これにより、路面、トンネルの壁面などを連続撮像する場合、連続的に撮像でき、均質な画像を得ることができる。
【００２３】
また、補助信号生成手段６には撮像エラーを出力する警告手段９が接続されている。
【００２４】
ラインカメラ４が撮像した映像は画像処理手段１０に出力され、画像処理手段１０において横断方向の解像度変換等の修正を行った後、画像記録手段１１に記録される。
【００２５】
図３はオドメータ３の取付け例を示した図である。図に示すように、オドメータ３を車輪２に外付けで装着されている。図の例では、移動体１の車輪２に設置されたオドメータ３は、車輪２（タイヤ）の回転量を計測し、移動体１の移動量を計測する。例えば、車が１ｍｍ進行するごとに１信号（１パルス）を出力するように設定することができ、オドメータ３は車両が１ｍｍ移動する程度に等距離パルス信号５を出力する。
【００２６】
図４は、補助信号生成手段６の詳細な構成を示すブロック図である。補助信号生成手段６は、設定演算装置６１と信号分周逓倍装置６２とで構成されている。設定演算装置６１には、予めオドメータ３の仕様の距離の値が記憶されている。解像度設定手段８で入力される解像度に基づき、等距離パルス５のパルス間隔（周波数）を信号分周逓倍装置６２において分周／逓倍し、分周／逓倍した後のトリガ信号７をラインカメラ４に出力する。
【００２７】
なお、所定の周波数で入力される信号に基づいて、信号を分周／逓倍する技術は周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００２８】
解像度設定手段８では、フラッシュメモリや磁気ディスク装置などの記憶装置を備えている。作業員は、対象物の撮影に必要とされる目標解像度の数値をこの解像度設定手段８に予め入力してある。撮影に必要とされる目標解像度は撮影する撮影対象や要求仕様によって異なる。例えば、トンネル内の非常に小さいキズを検出しようとする場合、目標解像度は大きな値に設定する必要がある。目標解像度を大きな値に設定した場合、ラインカメラ４で撮像したデータ量は大きくなる。一方で、比較的大きなキズが検出できればよい場合は相当の解像度を設定すればよく、この場合、データ量は小さく抑えられる。このように、作業員は、撮影する撮影対象や要求仕様に応じて目標解像度を設定することができる。
【００２９】
また、撮像対象までの距離が異なり、画素によって解像度が異なる場合は同じ撮像対象であっても解像度を調整が必要となるが、作業員は解像度を調整することで、適切な画像を取得することができる。
【００３０】
ここでは、一例として、目標解像度に１０００ピクセル／１ｍを設定する。
【００３１】
ここで、オドメータ３は１パルス／１ｍｍで等距離パルス信号５を出力するとする。目標解像度が１０００ピクセル／１ｍ（１ピクセル／１ｍｍ）とすると、オドメータ３が出力する１パルス／１ｍｍの等距離パルスごとに、ラインカメラ４が撮像することにより１０００ピクセル／１ｍの目標解像度の画像が得られる。この場合、補助信号生成手段６の設定演算手段６１で設定する分周または逓倍の数値（比率）は「１」となる。この分周または逓倍の数値の「１」は信号分周逓倍装置６２に出力される。
【００３２】
補助信号生成手段６は、分周または逓倍の数値（比率）が「１」であることから、オドメータが出力する等距離パルスの周波数と同じ周波数でトリガ信号７をラインカメラ４に出力する。このように得られた数値が１である場合、数値「１」を信号分周逓倍装置６２に入力すると、信号分周逓倍装置６２はオドメータ３からの等距離パルス信号５をそのままラインカメラ４に出力する。
【００３３】
同様に、目標解像度が２０００ピクセル／１ｍである場合には、分周または逓倍の数値は「２」となる。補助信号生成手段６は、分周または逓倍の数値（比率）が２であることから、オドメータが出力する等距離パルスの周波数の２倍の周波数となるトリガ信号７をラインカメラ４に出力する。このように、分周または逓倍の数値（比率）が２である場合、数値「２」が信号分周逓倍装置６２に入力されると、信号分周逓倍装置６２はオドメータ３からの等距離パルス信号５を２倍（パルス間の時間間隔を１／２にする）にして、トリガ信号７をラインカメラ４に出力する。
【００３４】
ラインカメラ４はトリガ信号７が入力される毎に撮像を行う。
【００３５】
ここで一例として、ラインカメラ４の最大ラインレートが５０ＫＨｚとすると、オドメータ３が１パルス／１ｍｍ間隔の場合、車両の上限走行時速５０Ｋｍ／ｈとするなら、５０Ｋｍ／ｈが１３８８９ｍｍ／ｓｅｃなので、オドメータ３からの等距離パルス信号５をそのまま撮像信号とする場合１３．８８９ＫＨｚとなる。このオドメータ３からの等距離パルス信号５を３．５に分周することにより４８．６１ＫＨｚとなり、ラインカメラ４の性能を最大に引き出すことができる。
【００３６】
このように、補助信号生成手段６は、ラインカメラ４の最大ラインレートの性能を引き出すように、分周または逓倍の数値（比率）を設定して、トリガ信号７をラインカメラ４に出力することができる。
【００３７】
また、この実施の形態１に係る移動体搭載撮影システムでは、補助信号生成手段６は、オドメータ３から出力される等距離パルス信号５の前後２つのパルス信号間の時間（間隔）は、目標解像度によって決定される撮像周期により補助信号生成手段６で判断し、この判断結果によりラインカメラ４または警告手段９に出力する。
【００３８】
オドメータ３からの２つの信号の出力間隔が、補助信号生成手段６で撮像信号に変換される。この間隔がラインカメラ４の性能によって決定された撮像周期よりも短い場合に、警告手段９はエラーメッセージを出力するようになっている。このエラーメッセージは目標解像度とされる画像が撮像できていないということを示すものである。一方、オドメータ３からの２つの信号の出力間隔が、目標解像度によって決定される撮像周期と異なる場合に、補助信号生成手段６から出力したトリガ信号７をラインカメラ４に入力する。
【００３９】
また、オドメータ３は、第１の信号を出力した後、第２の信号、第３の信号、第４の信号、…、第ｎの信号（ｎは５以上の自然数）、…を順次に出力し、設定演算装置６１で計算された分周または逓倍の数値に従って、補助信号生成手段６は第１の信号が出力されてから第２の信号が出力されるまでの時間、第２の信号が出力されてから第３の信号が出力されるまでの時間、及び第３の信号が出力されてから第４の信号が出力されるまでの時間、…第ｎの信号が出力されてから第ｎ＋１の信号が出力されるまでの時間、…に、それぞれのトリガ信号７を生成する。
【００４０】
移動体１の速度とオドメータ３の仕様（例えば１パルス／１ｍｍ）に基づいて、オドメータ３より、第１の等距離パルス信号５が出力されてから第２の等距離パルス信号５が出力されるまでの時間間隔が、作業員により設定された目標解像度から決定される撮像周期（撮像する時間間隔）より長い場合に、補助信号生成手段６は、オドメータ３の等距離パルス信号５を分周してトリガ信号７を出力する。
【００４１】
また、オドメータ３より第１の等距離パルス信号５が出力されてから第２の等距離パルス信号５が出力されるまでの時間間隔が、作業員により設定された目標解像度から決定される撮像周期（撮像する時間間隔）により短い場合に、補助信号生成手段６は、オドメータ３の等距離パルス信号５を逓倍してトリガ信号７を出力する。
【００４２】
また、車両の速度とオドメータ３の仕様と目標解像度により決定される撮像周期（撮像する時間間隔）が、ラインカメラ４の性能であるラインレート（例えば５０ＫＨｚ）を超える場合に、警告手段９にエラー信号を出力する。
【００４３】
補助信号生成手段６からエラー信号を受信した警告手段９はアラームを発し、車両１のドライバーに対して、目標解像度の解像度で撮像ができないことを伝える。
【００４４】
警告手段９によるエラーメッセージに接したドライバーは、撮影している画像の解像度が低下していることを知り、車両速度を落とすという対応を行う。また、撮影画像の解像度が低下した道路区間を再度走行することで、目標解像度で撮像した映像を画像記録手段１１に記録する。このように、撮像画質が低下した場合であっても車両１のドライバーは画質が低下していることを検知して、撮影画像の解像度が低下した道路区間を再度走行することによって、撮像対象の全区間において均質で高画質な画像を取得できる。
【００４５】
ここで、オドメータ３は一定距離ごとに信号を出力するため、速度が変化するときには時間が僅かに変化するが、時間の変化がほぼ誤差の範囲である。例えば、移動体１の速度が５０Ｋｍ／ｈの場合、１ｓｅｃで１３８８９ｍｍの距離を移動し、パルスは１３．８８９×１０３Ｈｚ（回）である時に、１回の時間が０．０７×１０−３ｓｅｃであり、移動体１の速度が４５Ｋｍ／ｈの場合、１ｓｅｃで１２５００ｍｍの距離を移動し、パルスは１２．５×１０３Ｈｚ（回）である時に、１回の時間が０．０８×１０−３ｓｅｃであり、誤差は０．０１×１０−３ｓｅｃとし、時間の変化が無視できる。
【００４６】
上述の実施例では、信号を分周／逓倍する方法を用いてオドメータ３のパルス間隔よりも短い間隔でトリガ信号７を発生させたが、このような構成に限る必要はなく、パルス間隔よりも短い間隔でトリガ信号７を発生させる方法であれば、他の方法を用いてもよい。
【００４７】
また、オドメータ３のパルス間隔がラインカメラ４の１ラインの撮像時間よりも短い場合場は、信号を逓倍させる方法に限らず、パルス間隔よりも長い時間でトリガ信号７を発生させてもよい。
【００４８】
このような構成を採用することで、移動体から撮像する画像の画質における、移動体速度の影響が小さくなる。
【００４９】
ラインカメラ４は、高解像度、移動しながら線状の映像を連続的に撮像でき、画像をつなぐ必要がない。この実施の形態には、トリガ信号７に応じて撮像を行い、撮像映像がラインカメラ４に線状の映像を記録する。
【００５０】
画像処理手段１０は、ラインカメラ４に記録された線状の映像と、解像度設定手段８が設定された解像度とに基づき、ラインカメラ４の撮像ラインの間引き、拡大を行い、解像度を修正し、修正した撮像映像を画像記録手段１１に入力する。これらは後処理でも構わない。
【００５１】
また、この実施の形態１による撮像システムでは１台のラインカメラ４が設置され、複数台も設置可能である。オドメータ３が発生するパルス信号を分岐して複数のラインカメラ４に供給すればラインカメラ４間の同時性が保証されるので、張り合わせる時に手間も軽減する。
【００５２】
この発明の実施の形態１によれば、オドメータ３の出力信号を補助信号生成手段６で変換して生成したトリガ信号をラインカメラ４に出力し、ラインカメラ４が撮像を行い、ラインカメラ４の撮像周期の実力を最大に引き出せ、あるいはラインカメラ４で撮像した画像が十分な解像度を得られ、移動体１の速度に依存せず、均質かつ高画質な画像を得られる。
実施の形態２．
以下、図を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と共通する構成要素については、同符号を付して実施の形態１からの変更点がない限り、その説明を省略することとする。
【００５３】
図５はこの実施の形態２による移動体搭載撮像システムの構成を示すブロック図である。図において、測距手段１３としてレーザレーダが移動体１に設置されている。このレーザレーダ１３は、移動体１の進行方向と異なる方向の対象物までの距離を測距する。レーザレーダ１３は移動体１の進行方向にラインカメラ４と並んで設置されている。
【００５４】
また、ラインカメラ４は、移動検出手段３のオドメータからの等距離パルス５に基づき、移動体１の進行方向と異なる方向の対象物を地面に対して垂直方向に走査して撮像を行う。なお、垂直方向ではなく、少しずれあるいは略垂直方向でもよい。
【００５５】
また、解像度演算手段１５は、ラインカメラ４の機能により、レーザレーダ１３が出力した距離データ１４に基づき、解像度演算を行い、撮像した画像の解像度を算出する。
【００５６】
この実施の形態２における画像処理手段１０は解像度演算手段１５によって演算された解像度に基づいて、ラインカメラ４からの撮像データ１２に対して横断方向解像度変換を行い、解像度変換後の撮像映像を画像記録手段１１に出力して記録する。なお、この例では画像記録手段１１に記録する以前に解像度変換を行っているが、ラインカメラ４の撮像データ１２を一旦画像記録手段１１に記録した後に、記録された画像に対して解像度変換を行うことも可能である。こういったシステム上の改変は当業者であれば設計事項の範囲で行えることであろう。
【００５７】
図６は、レーザレーダ１３を用いてラインカメラ４が撮像した画像の解像度を設定解像度（目標解像度）に変換する処理のフローチャートである。ステップａ１において、入力ライン画像は、ラインカメラ４の性能により、撮像画像の１ライン分の解像度が固定される。解像度とは、画像における画素の密度を示す数値であり、あるいは、画像を表現する格子の細かさであり、一般に１インチ（ｍｍ）あたりのピクセルの数を表す。
【００５８】
次に、ステップａ２にて、レーザレーダ１３を用いて撮像の対象物までの距離を計測しておいて、この距離によりラインカメラ４の測定視野が算出される。測定視野とは、対象物の撮像範囲（撮像対象となる対象物のうち、ラインカメラ４のイメージングセンサに投射される部分の実際の長さ）である。
【００５９】
図７は、ラインカメラ４の測定視野とラインカメラ４との対応を示す説明図である。図において、ラインカメラ４の前面に光学系の広角レンズが配置され、広角レンズの前面に対象物が設置されている。ラインカメラ４の視野角（広角レンズの倍率）が一定である場合、ラインカメラ４の測定視野が撮像の対象物までの距離により変化する。
【００６０】
例えば、画素ｂに示すように、ラインカメラ４から撮像の対象物までの距離が近くなるほど１画素（１ピクセル、ｐｉｘｅｌ）が対象物をカバーする範囲（測定視野）が小さくなり、解像度が高くなり、画素ａ及び画素ｃに示すように、遠くなるほど１画素が対象物をカバーする範囲が大きくなり、解像度が低くなる。つまり、画素の分解能は対象物までの距離に反比例する。この実施の形態では、この距離はレーザレーダ１３で計測されて補正する。
【００６１】
トンネルの壁面や道路面などが撮影対象である場合、撮影対象となる対象物の各点からラインカメラ４の対応画素までの距離は一定とならない。このため、対象物の上部や下部と、その中間部とでは、解像度が異なる。すなわちラインカメラ４の上部や下部における解像度は、中間部の解像度に比べて低くなり、上部や下部の対象物画像の形状が圧縮された画像となる。または、逆に一定画素で上部または下部の対象物を撮像した画像の形状が通常画像である場合、中部の対象物画像の形状が拡張された画像となる。
【００６２】
このような場合に、撮像対象物画像の形状を正確に再現するため、縦方向（車両の上下方向、あるいはラインカメラ４の設置方向）で解像度変換が必要とする。さらに横方向に間延びしたり、縦方向に間延びしたり画像とならないように、縦方向と横方向（車両の移動方向）で解像度を一致させると解像度変換が容易に実施できる。
【００６３】
次に、ステップａ３において、ステップａ２にて算出された測定視野とステップａ１にて入力画像の解像度（ラインカメラ４のセンサ数、あるいはＣＣＤイメージセンサ等の画素数）に基づき、縦方向でラインカメラ４の出力１ピクセルあたりの解像度（ラインカメラ４が撮像できる解像度）を算出することができる。あるいは縦方向でラインカメラ４が出力した撮像データ１２の解像度を目標解像度に合わせて拡縮するパラメータを求めることができる。
【００６４】
次に、ステップａ４において、画像処理手段１０は、解像度設定手段８が出力した移動体１の進行方向の目標解像度に合わせて演算により、ステップａ３にて算出した解像度を拡縮する解像度変換を行う。あるいは縦方向で横断方向解像度変換を行う。
【００６５】
図８は、横断方向解像度変換を示す模式図である。図において、ｂ１は、算出した解像度の１ラインのピクセル距離を示す図であり、ｂ２は、目標解像度に変換した後の１ラインのピクセル距離を示す図である。図のｂ１にて１ラインのピクセル距離が近くと細かくなり、離れると荒くなるため、横断方向解像度変換を行う必要とする。つまり、目標解像度となっている解像度に変換した後のラインカメラ４の撮像画像の解像度は、１ラインのピクセル距離によらず、１ラインのピクセル距離が同じにする。また、進行方向は撮像時に目標解像度となっているので、これにより、縦横断共目標解像度となる。
【００６６】
次に、ステップａ５にて、ステップａ４にて画像の縦×横（地面垂直方向×移動体進行方向）の解像度を一致させて正方格子にすることで、画像の縦横比を同じにする場合は、ラインが終了し、ステップａ６に入る。画像の縦横比が異なる場合は、ステップａ２に戻る。
【００６７】
次に、ステップａ６にて、画像処理手段１０は、このように移動体１で移動しながらラインカメラ４で撮像した画像の縦横を設定した目標解像度に変換した後の画像を、画像記録手段１１に出力する。
【００６８】
この実施の形態２では、ラインカメラ４が道路路面、トンネルの壁面などの平面であるものを撮像する場合、オドメータ３の出力信号を補助信号生成手段６で変換して生成したトリガ信号をラインカメラ４に出力し、また、解像度演算手段１５を用いて、測距手段１３で測定した対象物までの距離から算出された画像の地面に対する垂直方向の解像度を移動体１の進行方向の画像の解像度に一致するように画像の解像度を変換することで、高精度、均質な画像を取得できる。
【００６９】
この発明の実施の形態２によれば、ラインカメラ４が撮像を行い、移動体１の速度に依存せず、十分な解像度、かつ高精度、均質な画像を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明は、道路路面や、トンネルなどの中で、移動体搭載撮像システムは連続撮像かつ良好な画像を取得することとして使用されている。また、エレベーターの昇降路の撮像なども応用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  移動体搭載撮像システム、１  移動体、２  車輪、３  オドメータ、４  ラインカメラ、５  等距離パルス信号、６  補助伸信号生成手段、６１  設定演算装置、６２  信号分周逓倍装置、７  トリガ信号、８  解像度設定手段、９  警告手段、１０  画像処理手段、１１  画像記録手段、１２  撮像データ、１３  測距手段（レーザレーダ）、１４  距離データ、１５  解像度演算手段、
【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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