(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ視野（Ｓ１）が、第一開口角度（α１）を有する第一画像センサー（１．１１）を備えた第一カメラ（１．１）、並びに、そのカメラ視野（Ｓ２）が、第二開口角度（α２）を有する第二画像センサー（１．２１）を備えた第二カメラ（１．２）を有する車両（１０）用のステレオ・カメラ（１）であって、該第二開口角度（α２）が、第一開口角度（α１）よりも大きく、且つ、以下を特徴としている：
−第一カメラ（１．１）が、第一レンズ光学系（１．１２）を、第二カメラ（１．２）が、第二レンズ光学系（１．２２）を有している、但し、第一および第二レンズ光学系（１．１２，１．２２）の双方ともに、光学軸（Ｏ１）の周りにある角度領域（α１１，α２１）にあるカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）の中央領域（Ｚ１，Ｚ２）が、中央領域（Ｚ１，Ｚ２）の外部よりも高い角解像度になるように構成されている、且つ、
−第一、及び、第二カメラ（１．１，１．２）が、これらのカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）が、重なり合うように互いに対して配置されている。
【請求項２】
第一、及び、第二画像センサー（１．１１，１．２１）が、同一のピクセル密度に構成され、それぞれ、開口角度（α１，α２）に合った大きさを有している
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ・カメラ（１）。
【請求項３】
第一、及び、第二レンズ光学系（１．１２，１．２２）が、それぞれ、中央領域（Ｚ１，Ｚ２）において、該中央領域（Ｚ１，Ｚ２）の外側と比較して、二倍の解像度に構成されている
ことを特徴とする請求項１あるいは２に記載のステレオ・カメラ（１）。
【請求項４】
カメラ視野（Ｓ１）が、第一開口角度（α１）を有する第一画像センサー（１．１１）を備えた第一カメラ（１．１）、並びに、そのカメラ視野（Ｓ２）が、第二開口角度（α２）を有する第二画像センサー（１．２１）を備えた第二カメラ（１．２）を有する車両（１０）用のステレオ・カメラ（１）の露光制御の方法であって、該第二開口角度（α２）が、第一開口角度（α１）よりも水平方向に大きく、且つ、以下を特徴としている：
−第一カメラ（１．１）用に、第一レンズ光学系（１．１２）が、第二カメラ（１．２）用に、第二レンズ光学系（１．２２）が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系（１．１２，１．２２）の双方ともに、光学軸（Ｏ１，Ｏ２）の周りにある角度領域（α１１，α２１）にあるカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）の中央領域（Ｚ１，Ｚ２）が、中央領域（Ｚ１，Ｚ２）の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラ（１．１，１．２）が、これらのカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）が、光学軸（１，２）に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサー（１．２１）の露光開始後、大きい方の画像センサー（１．２１）において、小さい方の画像センサー（１．１１）の一列目に対応する列にそれが達した時点に、小さい方の画像センサー（１．１１）の露光も開始することにより、露光、並びに、第一、及び、第二画像センサー（１．１１，１．２１）の画像センサーピクセルの読み出しを、列毎に実施する。
【請求項５】
カメラ視野（Ｓ１）が、第一開口角度（α１）を有する第一画像センサー（１．１１）を備えた第一カメラ（１．１）、並びに、そのカメラ視野（Ｓ２）が、第二開口角度（α２）を有する第二画像センサー（１．２１）を備えた第二カメラ（１．２）を有する車両（１０）用のステレオ・カメラ（１）の露光制御の方法であって、該第二開口角度（α２）が、第一開口角度（α１）よりも垂直方向に大きく、且つ、以下を特徴としている：
−第一カメラ（１．１）用に、第一レンズ光学系（１．１２）が、第二カメラ（１．２）用に、第二レンズ光学系（１．２２）が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系（１．１２，１．２２）の双方ともに、光学軸（Ｏ１，Ｏ２）の周りにある角度領域（α１１，α２１）にあるカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）の中央領域（Ｚ１，Ｚ２）が、中央領域（Ｚ１，Ｚ２）の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラ（１．１，１．２）が、これらのカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）が、光学軸（１，２）に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサー（１．２１）の露光開始後、大きい方の画像センサー（１．２１）において、小さい方の画像センサー（１．１１）の一列目に対応する列にそれが達した時点に、小さい方の画像センサー（１．１１）の露光も開始することにより、露光、並びに、第一、及び、第二画像センサー（１．１１，１．２１）の画像センサーピクセルの読み出しを、行毎に実施する。
【請求項６】
カメラ視野（Ｓ１）が、第一開口角度（α１）を有する第一画像センサー（１．１１）を備えた第一カメラ（１．１）、並びに、そのカメラ視野（Ｓ２）が、第二開口角度（α２）を有する第二画像センサー（１．２１）を備えた第二カメラ（１．２）を有する車両（１０）用のステレオ・カメラ（１）の露光制御の方法であって、該第二開口角度が、第一開口角度よりも水平方向と垂直方向に大きく、且つ、以下を特徴としている：
−第一カメラ（１．１）用に、第一レンズ光学系（１．１２）が、第二カメラ（１．２）用に、第二レンズ光学系（１．２２）が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系（１．１２，１．２２）の双方ともに、光学軸（Ｏ１，Ｏ２）の周りにある角度領域（α１１，α２１）にあるカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）の中央領域（Ｚ１，Ｚ２）が、中央領域（Ｚ１，Ｚ２）の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラ（１．１，１．２）が、これらのカメラ視野（Ｓ１，Ｓ２）が、光学軸（１，２）に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサー（１．２１）の露光開始後、大きい方の画像センサー（１．２１）において、小さい方の画像センサー（１．１１）の一行目に対応する行にそれが達した時点に、小さい方の画像センサー（１．１１）の露光も開始することにより、第一、及び、第二画像センサー（１．１１，１．２１）の画像センサーピクセルの露光および読み出しが、行毎に実施される、但し、小さい方の画像センサー（１．１１）用に、大きい方の画像センサー（１．２１）の列数に合うまで、水平方向に、その周辺部においてバーチャル行が、作成される。
【請求項７】
車両（１０）内のドライバー・アシスタント・システム（２）用に、請求項１から３に記載のステレオ・カメラ（１）を使用すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一画像センサーを有する第一カメラ、並びに、第二画像センサーを有する第二カメラを装備した、請求項１のプレアンブルに係る車両用ステレオ・カメラに関する。更に、本発明は、この様なステレオ・カメラの露光制御のための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、交通標識認識やレーン維持アシスタントなどのドライバー・アシスタント・システムを実現するためには、カメラ・システム、特に、深解像度を改善するためにステレオ・カメラが採用される。ここで言う「ステレオ・カメラ」とは、互いに予め定められている間隔分ずらして、例えば、車両のフロントガラスに、配置されている、それぞれ一つのレンズ光学系と画像センサーを有する二つのカメラであると解釈することができる。このようなステレオ・カメラは、距離を測定できると言う長所を有している。
【０００３】
上記のドライバー・アシスタント機能を実現するためには、カメラ・システムは、水平開口角度約５０°、並びに、垂直開口角度約３０°を有している必要がある。将来的なカメラ・システムは、クロストラフィック認識や信号認識など、新しい機能様に、有意に広い開口角度を必要とするであろう。
【０００４】
より高い解像度とより広い開口角度のカメラ・システムには、デジタル写真では既に一般的になっている、数メガピクセルにも及ぶ非常に多数のピクセルを有する画像センサーが必要となる。しかしながら、この様な画像センサーは、ピクセルが小さく感度が低いことや、煩雑な画像処理アルゴリズムでは、数多いピクル数を効率よく処理できないなどの理由から、自動車工学的な使用には、適していない。
【０００５】
この様な技術的背景において、多機能性を実現するために、該技術分野に係るＵＳ  ８３  ０５  ４３１  Ｂ１は、異なるが、重なり合ったカメラ視野（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ，ＦＯＶ）を有する第一カメラと第二カメラを有する車両用のステレオ・カメラを開示している。これらのうちの一台のカメラは、白黒カメラであり、もう一台は、カラーカメラであるが、白黒カメラは、３０°から５０°、好ましくは、４０°の開口角度を有し、一方、カラーカメラは、１５°から２５°、好ましくは、２０°の開口角度を有している。双方のカメラには、特に解像度に関しては、同じ画像センサーを用いることが提案されている。
【０００６】
類似するステレオ・カメラのシステムは、特許文献１にも開示されており、ここでは、開口角度４０°を有する白黒カメラと開口角度７０°のカラーカメラが採用されている。白黒カメラでは、高い感光性と、８μｍもの大きなピクセル寸法を有する水平方向の幾何学的解像度８００ピクセルのグレースケール画像センサーが、採用されている。カラーカメラでは、４μｍのピクセル寸法を有する水平方向の幾何学的解像度１６００ピクセルの高解像度カラー画像センサーが、採用されている。しかし、この様な解像度の高いカラー画像センサーを用いることは、ドライバー・アシスタント機能を低価格で実現すると言う目標と矛盾している。
【０００７】
更に、特許文献２からは、その双方のカメラが、ピクセル数に関して異なる画像センサーを用いているステレオ・カメラも既知である。また、それぞれのカメラには、そのカメラ視野を調整するためのレンズ・システムが備えられている。即ち、一方では、一つのレンズ・システムが、開口角度を、５５°に、そして、他のレンズ・システムは、開口角度を８０°にしている。
【０００８】
Ｓｉｍｏｎ  Ｔｈｉｂａｕｌｔ  （２０１０）は、その著書「Ｐａｎｏｍｏｒｐｈ  Ｂａｓｅｄ  Ｐａｎｏｒａｍｉｃ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒｓ，  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ｅｄｇｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ  Ｇａｌｌｅｇｏｓ−Ｆｕｎｅｓ  （Ｅｄ．），  ＩＳＢＮ：  ９７８−９５３−３０７−０９８−８，  ＩｎＴｅｃｈ」（非特許文献１）に、帰属する画像センサーのカメラ視野の特定のゾーンにおいて高い解像度を有する特別なタイプのパノラマ・レンズである所謂「パノモーフ（ｐａｎｏｍｏｒｐｈ）光学系」を記述している。これは、二つのパラメータ、即ち、パノラマカメラ視野内における解像度の絶対値と状態／位置によって定義される。このようなパノモーフ・レンズにとって解像度は、高解像度の特定ゾーンを実現する、即ち、異なる解像度の様々なゾーンに分けるための、デザインパラメータと言うことである。ここでは、図８と９に示す如く、中央ゾーンが、周辺部と比較して二倍の解像度を有するパノモーフ・レンズが、説明される。
【０００９】
図８は、開口角度＋／−３０°に相当する高解像度の中央ゾーンＺ、並びに、低解像度の周辺ゾーンＺ‘とＺ“からなる、光学軸Ｏに対して開口角度＋／−  ９０°を有するカメラ視野ウィンドを示している。図９は、開口角度に依存する解像度のグラフであるが、中央領域Ｚは、縦横領域外にある領域Ｚ“に対して二倍の解像度を有している。これらの図８と９は、中央領域Ｚと周辺領域Ｚ“との間の１０°の角度領域にある移行領域Ｚ‘も示している。
【００１０】
上記分権の著者は更に、ドライバー・アシスタント・システム用に必要な画像情報を提供するためのパノモーフ・レンズを備えた画像センサーの使用に関しても記述している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０６１９９８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０１２０５３８号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｓｉｍｏｎ  Ｔｈｉｂａｕｌｔ，  “Ｐａｎｏｍｏｒｐｈ  Ｂａｓｅｄ  Ｐａｎｏｒａｍｉｃ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒｓ，  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ｅｄｇｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”，  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ  Ｇａｌｌｅｇｏｓ−Ｆｕｎｅｓ  （Ｅｄ．），  ＩＳＢＮ：  ９７８−９５３−３０７−０９８−８，  ＩｎＴｅｃｈ，  ２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の技術を出発点とした本発明の課題は、冒頭に記した類のステレオ・カメラであって、安価に実現可能であると同時に、ドライバー・アシスタント・システムの実現のために高い解像度に関するすべての要求を満たすものを提供することである。更に本発明の課題は、この様なステレオ・カメラの露光制御のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
該第一の課題は、特許請求項１記載の特徴を有するステレオ・カメラによって解決される。
【００１５】
即ちこれは、そのカメラ視野が、第一開口角度を有する第一画像センサーを備えた第一カメラ、並びに、そのカメラ視野が、第二開口角度を有する第二画像センサーを備えた第二カメラを有する車両用ステレオ・カメラであって、本発明では、第二開口角度が、第一開口角度よりも大きく、且つ、以下を特徴としている：  
−第一カメラが、第一レンズ光学系を、第二カメラが、第二レンズ光学系を有している、但し、第一および第二レンズ光学系の双方ともに、光学軸の周りにある角度領域にあるカメラ視野の中央領域が、中央領域の外部よりも高い角解像度になるように構成されている、且つ、
−第一、及び、第二カメラが、これらのカメラ視野が、重なり合うように互いに対して配置されている。
【００１６】
本発明に係るステレオ・カメラは、双方のカメラに、それぞれ中央領域の外よりも該中央領域内において高い解像度を有するレンズ光学系を使用することを特徴としている。このようなステレオ・カメラは、対応するレンズ・システムが、例えば、ＩｍｍｅｒＶｉｓｉｏｎ社から、市販の製品として得られるため、安価に実現できる。
【００１７】
パノモーフ・レンズ光学系を用いることで、第一、及び、第二画像センサーは、同一のピクセル密度に構成されているが、双方の画像センサーは、それぞれ、開口角度に合った大きさを有している。即ち、開口角度の大きい方のカメラに帰属する画像センサーは、カメラ視野が小さい方のカメラの画像センサーと比較してより大きな面積を有している。
【００１８】
本発明の更なる形態によれば、特に好ましくは、第一、及び、第二レンズ光学系は、それぞれ、中央領域において、該中央領域の外側と比較して、二倍の解像度に構成されている。
【００１９】
本発明では、第二の課題は、独立請求項４、５及び６に記載の特徴を有する方法によって解決される。
【００２０】
即ちこれは、そのカメラ視野が、第一開口角度を有する第一画像センサーを備えた第一カメラ、並びに、そのカメラ視野が、第二開口角度を有する第二画像センサーを備えた第二カメラを有する車両用ステレオ・カメラの露光制御のための方法であって、本発明では、第二開口角度が、水平方向において、第一開口角度よりも大きく、且つ、第一解決案においては、以下を特徴としている：
−第一カメラ用に、第一レンズ光学系が、第二カメラ用に、第二レンズ光学系が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系の双方ともに、光学軸の周りにある角度領域にあるカメラ視野の中央領域が、中央領域の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラが、これらのカメラ視野が、光学軸に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサーの露光開始後、大きい方の画像センサーにおいて、小さい方の画像センサーの一列目に対応する列にそれが達した時点に、小さい方の画像センサーの露光も開始することにより、露光、並びに、第一、及び、第二画像センサーの画像センサーピクセルの読み出しを、列毎に実施する。
【００２１】
この第一解決案では、一台のカメラのカメラ視野が、他のカメラ視野と比較して、水平方向にのみ拡張されているが、露光制御のために、双方の画像センサーは、列毎に露光され、読み出される。
【００２２】
本発明に係る第二解決案は、以下を特徴としている：
−第一カメラ用に、第一レンズ光学系が、第二カメラ用に、第二レンズ光学系が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系の双方ともに、光学軸の周りにある角度領域にあるカメラ視野の中央領域が、中央領域の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラが、これらのカメラ視野が、光学軸に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサーの露光開始後、大きい方の画像センサーにおいて、小さい方の画像センサーの一行目に対応する行にそれが達した時点に、小さい方の画像センサーの露光も開始することにより、露光、並びに、第一、及び、第二画像センサーの画像センサーピクセルの読み出しを、行毎に実施する。
【００２３】
この第二解決案では、一台のカメラのカメラ視野が、他のカメラ視野と比較して、垂直方向にのみ拡張されているが、露光制御のために、双方の画像センサーは、段毎に露光され、読み出される。
【００２４】
本発明に係る第三解決案は、以下を特徴としている：
−第一カメラ用に、第一レンズ光学系が、第二カメラ用に、第二レンズ光学系が用意される、但し、第一および第二レンズ光学系の双方ともに、光学軸の周りにある角度領域にあるカメラ視野の中央領域が、中央領域の外部よりも高い角解像度になるように構成される、且つ、
−第一、及び、第二カメラが、これらのカメラ視野が、光学軸に対して対称に重なり合うように互いに対して配置され、
−大きい方の画像センサーの露光開始後、大きい方の画像センサーにおいて、小さい方の画像センサーの一行目に対応する行にそれが達した時点に、小さい方の画像センサーの露光も開始することにより、第一、及び、第二画像センサーの画像センサーピクセルの露光および読み出しが、行毎に実施される、但し、小さい方の画像センサー用に、大きい方の画像センサーの列数に合うまで、水平方向に、その周辺部においてバーチャル行が、作成される。
この第三解決案では、一台のカメラのカメラ視野が、他のカメラ視野と比較して、水平方向と垂直方向、両方向に拡張されているが、露光制御のために、双方の画像センサーは、段毎に露光され、読み出され、小さい方の画像センサーの水平方向の調整のために、バーチャル行が、作成され、挿入される。
【００２５】
本発明に係るステレオ・カメラは、車内において、ドライバー・アシスタント・システム用に使用することができる。
【００２６】
本発明に係るステレオ・カメラ、並びに、帰属するこの様なステレオ・カメラの露光制御用の本発明に係る方法の双方を、以下、添付した図に基づいてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車両のフロントガラスの領域にある本発明に係るステレオ・カメラの模式的な図である。
【図２】図１に係る第一、及び、第二カメラを備えたステレオ・カメラの構成の模式的な図である。
【図３】図２に係るステレオ・カメラの第一カメラの、水平開口角度に依存する解像度推移のグラフである。
【図４】図２に係るステレオ・カメラの第二カメラの、水平開口角度に依存する解像度推移のグラフである。
【図５】第一カメラと比較して第二カメラの開口角度が、水平方向に拡張されている本発明に係るステレオ・カメラの第一、及び、第二カメラの画像センサーの露光スキームの模式的な図である。
【図６】第一カメラと比較して第二カメラの開口角度が、垂直方向に拡張されている本発明に係るステレオ・カメラの第一、及び、第二カメラの画像センサーの露光スキームの模式的な図である。
【図７】第一カメラと比較して第二カメラの開口角度が、水平方向、及び、垂直方向に拡張されている本発明に係るステレオ・カメラの第一、及び、第二カメラの画像センサーの露光スキームの模式的な図である。
【図８】周辺領域に対して高められた解像度の中央領域を備えたパノモーフ・レンズのカメラ視野を示す図である。
【図９】図８に係るパノモーフ・レンズの、水平開口角度に依存する解像度推移のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１に示されている車両１０は、該車両１０のフロントガラスの後ろに配置されたステレオ・カメラ１、制御・評価ユニット２を備えたドライバー・アシスタント・システムを包含しているが、ここでは、該ステレオ・カメラ１は、第一カメラ１．１と第二カメラ１．２を有し、走行方向に見て該第一カメラ１．１が、左側のカメラであり、該第二カメラ１．２が、右側のカメラである。ステレオ・カメラ１の画像データは、制御・評価ユニット２によって、評価される。続いて、評価結果に従って、ドライバー・アシスタント・システムのドライバー・アシスタント機能が、実施される。
【００２９】
左側のカメラ１．１は、水平開口角度α１、例えば、５０°のカメラ視野Ｓ１を、一方、右側のカメラ１．２は、水平開口角度α２、例えば、９０°のカメラ視野Ｓ２を有している。
【００３０】
左右のカメラ１．１と１．２を備えたステレオ・カメラ１の構造が、図２に示されている。左側のカメラ１．１は、第一レンズ光学系１．１２と該レンズ光学系１．１２に帰属し、画像評価ユニット１．１３によって制御される画像センサー１．１１を包含している。右側のカメラ１．２は、同じ構造を有し、画像評価ユニット１．２３によって制御される第二画像センサー１．２１を備えた第二レンズ光学系１．２２を有している。
【００３１】
第一、及び、第二レンズ光学系１．１２と１．２２用としては、少なくとも一組の、明細書冒頭において説明した図８と９に示す特徴を有するそのパノモーフ・レンズが採用されている。図８に係るこれらのレンズは、光学軸Ｏを取り巻く中央領域Ｚを有しており、該中央領域Ｚの外側にあって、該領域をリング状に取り囲んでいる双方の領域Ｚ‘とＺ“よりも高い解像度を有している。これらの領域Ｚ，Ｚ‘とＺ“は、楕円形であり、中央領域Ｚの水平開口角度は、６０°、カメラ視野に相当するレンズの総開口角度は、１８０°である。光学軸Ｏから周辺領域までの解像度の推移は、図９に示されているが、中央領域Ｚ即ち、角度３０°までの領域の解像度は、領域Ｚ“に相当する角度４０°以上の領域の二倍である。角度範囲３０°から４０°は、中央領域Ｚと外縁領域Ｚ“の間の、解像度が高い値から低い値へと継続的に変化する移行領域である。
【００３２】
左右のカメラ１．１と１．２の第一、及び、第二レンズ光学系１．１２と１．２２も、図３と４に示したような特徴を有している。即ち、図２によれば、ステレオ・カメラ１の左側のカメラ１．１の第一レンズ光学系１．１２は、開口角度が、α１１の中央領域Ｚ１を、他方のステレオ・カメラ１の右側のカメラ１．２の第二レンズ光学系１．２２は、開口角度が、α２１の中央領域Ｚ２を有している。双方の中央領域Ｚ１とＺ２は、図８に示す如く、楕円形、或いは、回転対称に、即ち、円形に形成されていることができる。該中央領域Ｚ１とＺ２の周りの領域も同様である。
【００３３】
左側のカメラ１．１のカメラ視野Ｓ１における水平解像度の推移は、図３に、そして、右側のカメラ１．２のカメラ視野Ｓ２における水平解像度の推移は、図４に示されている。
【００３４】
図３によれば、その範囲内では解像度が、４０ｐｉｘ／°で一定である第一カメラ１．１の第一レンズ光学系１．１２の中央領域Ｚ１の開口角度α１１は、２０°である。この中央領域Ｚ１に隣接しているのが、その範囲内において、解像度が４０ｐｉｘ／°から２０ｐｉｘ／°に低下する角度範囲５°の移行領域であり、開口角度５０°に相当する周縁部までの２５°では、該解像度が一定に保たれる。即ち、比較的狭い開口角度２０°の中央領域Ｚ１では、遠距離領域におけるオブジェクト認識に必要な高い解像度が得られる。
【００３５】
図４によれば、第一レンズ光学系１．１２同様、その範囲内では解像度が、４０ｐｉｘ／°で一定である第二カメラ１．２の第二レンズ光学系１．２２の中央領域Ｚ２の開口角度α１２も、２０°である。この中央領域Ｚ２に隣接しているのが、その範囲内において、解像度が４０ｐｉｘ／°から２０ｐｉｘ／°に低下する角度範囲５°の移行領域であり、開口角度９０°に相当する周縁部までの４５°では、該解像度が一定に保たれる。
【００３６】
図３と４に係る特徴を有するこの様なステレオ・カメラ１では、開口角度５０°まで、ステレオ効果を用いることができる。
【００３７】
左右のカメラ１．１と１．２の画像センサー１．１１と１．２１の大きさは、それぞれのカメラ視野Ｓ１とＳ２に合わせて異なっているが、ピクセル密度は、同じである。左側のカメラ１．１の視野Ｓ１と比較して大きな右側のカメラ１．２の視野Ｓ２に対応して、右側のカメラ１．２の第二画像センサー１．２１の水平方向の寸法は、左側のカメラ１．１の第一画像センサー１．１１のそれよりも長くい。
双方のカメラ１．１と１．２は、互いに対して、カメラ視野Ｓ１とＳ２が、図５に示す如く、対称に重なり合うように配置される。
【００３８】
大きい方の画像センサー１．２１は、左側のカメラ１．１の開口角度５０°に対して９０°である右側のカメラ１．２の開口角度α２の水平方向のみの拡張においては、開口角度が、ほぼ二倍になるにもかかわらず、ピクセル数にして約５０％増やすだけで済む。
【００３９】
中央領域Ｚ１乃至Ｚ２から低解像度の領域への移行領域は、ステレオ奥行画像を計算するための画像の補正を困難にする。この難しさを回避するために、移行領域を可能な限り右側、即ち、大きな角度値側にずらし、移行領域が、大きな開口角度α２を有する右側のカメラ１．２においてのみ有意であるようにすることもできる。
【００４０】
非常に正確なステレオ奥行マップを得るために、双方の画像センサー１．１１と１．２１の画像センサーピクセルの露光と読み出しの際の同期（シンクロニシティ）は、確かなものでなければならない。これは、全ての画像センサーピクセルが、同時に露光され読み出される「グローバル・シャッター原理」に基づいた画像センサーを用いる場合は、問題ない。
【００４１】
列毎に読み取りを実施すること、即ち所謂「ローリング・シャッター原理」を採用することによって双方の画像センサー１．１１と１．２１の同期を図ることも可能である。このやり方は、図５に示されているが、ここでは、大きい方の画像センサー１．２１の第一列ＳＰ２１が先ず露光され、読み出され、小さい方の画像センサー１．１１の露光と読み出しは、大きい方の画像センサー１．２１の露光工程が、小さい方の画像センサー１．１１の第一列ＳＰ１１に達した際に初めて開始される。
【００４２】
図１から４によって、左右のカメラ１．１と１．２を備えたステレオ・カメラ１が、説明されているが、ここでは、右側のカメラ１．２の開口角度α２は、左側のカメラ１．１の開口角度α１と比較して、水平方向に拡張されている。同様に、右側のカメラ１．２の開口角度を、左側のカメラ１．１の開口角度に対して、垂直方向に拡張することも可能である。この場合も、左右のカメラ１．１と１．２の双方のレンズ光学系１．１２と１．２１は、図３と４に基づいて説明した特性を有している。双方のカメラ１．１と１．２は、互いに対して、カメラ視野Ｓ１とＳ２が、図６に示す如く、対称に重なり合うように配置される。
【００４３】
この様なカメラ１の双方の画像センサー１．１１と１．２１の露光は、図６によれば、先ず、大きい方の画像センサー１．２１の第一行ＺＥ２１の露光と読み出しが開始され、続いて、大きい方の画像センサー１．２１の露光と読み出しが、小さい方の画像センサー１．１１の第一行ＺＥ１１に達した時に初めて、小さい方の画像センサー１．１１の露光と読み出しが開始されることによって行毎に実施される。
【００４４】
ここでは、左側のカメラ１．１の開口角度に対する右側のカメラ１．２の開口角度の拡張は、水平、垂直の双方向に実施されている。即ち、第二画像センサー１．２１は、第一行画像センサー１．１１と比較して水平、垂直の双方向に大きい。この場合も、左右のカメラ１．１と１．２の双方のレンズ光学系１．１２と１．２１は、図３と４に基づいて説明した特性を有している。双方のカメラ１．１と１．２は、互いに対して、カメラ視野Ｓ１とＳ２が、図７に示す如く、対称に重なり合うように配置される。
【００４５】
この様な画像センサー１．１と１．２の露光と読み取りの際に同期を達成することは、上述の実施例の場合よりは、煩雑である。
【００４６】
先ず、大きい方の画像センサー１．２１の第一行ＺＥ２１の露光と読み取り工程が、開始され、小さい方の画像センサー１．１１の第一行ＺＥ１１に至る。同期を確実なものとするためには、小さい方の画像センサー１．１１の全ての行において、大きい方の画像センサー１．２１の行の余剰分のピクセルの読み出し時間に対応する中断時間を挿入しなければならない。これは、小さい方の画像センサー１．１１において、対応する数の、それに対してもピクセル・タイミングが継続される、バーチャル列を、但し、小さい方の画像センサー１．１１では、これらのバーチャル行のピクセルを処理する必要なく、挿入することによって達成される。この様にして、続く行の露光スタートを待たせることにより、行毎の露光を同時に開始することを確実なものとすることが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１          ステレオ・カメラ
１．１      ステレオ・カメラ１の第一カメラ
１．１１    第一カメラ１．１の第一画像センサー
１．１２    第一カメラ１．１の第一レンズ光学系
１．１３    第一カメラ１．１の画像評価ユニット
１．２      ステレオ・カメラ１の第二カメラ
１．２１    第二カメラ１．２の第二画像センサー
１．２２    第二カメラ１．２の第二レンズ光学系
１．２３    第二カメラ１．２の画像評価ユニット
２          制御・評価ユニット
１０        車両
Ｏ          光学軸
Ｏ１        第一カメラ１．１の光学軸
Ｏ２        第二カメラ１．２の光学軸
Ｓ１        第一カメラ１．１のカメラ視野
Ｓ２        第二カメラ１．２のカメラ視野
ＳＰ１１    第一画像センサー１．１１の第一列
ＳＰ２１    第二画像センサー１．２１の第一列
Ｚ          パノモーフ・レンズの中央領域
Ｚ‘        パノモーフ・レンズの中央領域を取り巻く領域
Ｚ‘        パノモーフ・レンズの中央領域を取り巻く領域
Ｚ１        第一レンズ光学系１．１２の中央領域
Ｚ２        第二レンズ光学系１．２２の中央領域
ＺＥ１１    第一画像センサー１．１１の第一行
ＺＥ２１    第一画像センサー１．２１の第一行
α１        カメラ視野Ｓ１の開口角度
α１１      中央領域Ｚ１の開口角度
α２        カメラ視野Ｓ２の開口角度
α２１      中央領域Ｚ２の開口角度
【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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