(57)【要約】【課題】適切なサンプリング間隔を設定することで必要な領域のみ高精度な距離情報を取得可能な障害物計測方法、障害物計測装置及び障害物計測システムを提供する。【解決手段】この障害物計測方法は、障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する際に、低解像度画像により求めた距離情報に基づいて、高解像度画像における視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を近距離において大きく遠距離において小さく設定する。【選択図】図２
2008298533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測方法であって、
低解像度画像により求めた距離情報に基づいて、高解像度画像における前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を近距離において大きく遠距離において小さく設定することを特徴とする障害物計測方法。
【請求項２】
前記低解像度画像における視差算出の相関演算方法としてＳＡＤ法（差分絶対値和）またはＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いる請求項１に記載の障害物計測方法。
【請求項３】
前記高解像度画像における視差算出の相関演算方法としてＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いる請求項１または２に記載の障害物計測方法。
【請求項４】
前記低解像度画像により求めた距離情報の中で一定距離以上離れた領域については前記相関演算の対象としない請求項１，２または３に記載の障害物計測方法。
【請求項５】
障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測方法であって、
前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を、画像下部で大きくかつ画像上部で小さくなるように複数段階に変えることを特徴とする障害物計測方法。
【請求項６】
一定位置以上の画像上部については前記相関演算の対象としない請求項５に記載の障害物計測方法。
【請求項７】
障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測装置であって、
画像を取得する複数のカメラと、
前記画像から解像度の異なる少なくとも高解像度画像及び低解像度画像を生成する画像生成部と、
前記低解像度画像から視差算出により第１の距離情報を生成する第１の距離情報生成部と、
前記高解像度画像から視差算出により第２の距離情報を生成する第２の距離情報生成部と、を備え、
前記第２の距離情報生成部は前記高解像度画像における前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を前記第１の距離情報に基づいて設定することを特徴とする障害物計測装置。
【請求項８】
前記第１の距離情報生成部は、前記視差算出の相関演算方法としてＳＡＤ法（差分絶対値和）またはＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いる請求項７に記載の障害物計測装置。
【請求項９】
前記第２の距離情報生成部は、前記視差算出の相関演算方法としてＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いる請求項７または８に記載の障害物計測装置。
【請求項１０】
前記第２の距離情報生成部は、前記第１の距離情報で判断して一定距離以上離れた領域については前記相関演算の対象としない請求項７乃至９のいずれか１項に記載の障害物計測装置。
【請求項１１】
障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測装置であって、
画像を取得する複数のカメラと、
前記画像から視差算出により距離情報を生成する距離情報生成部と、を備え、
前記距離情報生成部は、前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を、画像下部で大きくかつ画像上部で小さくなるように複数段階に変えることを特徴とする障害物計測装置。
【請求項１２】
前記距離情報生成部は、一定位置以上の画像上部については前記相関演算の対象としない請求項１１に記載の障害物計測装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の障害物計測装置と、前記計測された距離情報に基づいて前記障害物に関する危険を判定する判定部と、前記危険と判定されたときに警告を発する警告部と、を備えることを特徴とする障害物計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物までの距離を計測する障害物計測方法、障害物計測装置及び障害物計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、２種類の距離演算部（三角測量・距離演算部、車両の高さ画素数演算部）を有し、距離決定部で前記距離演算部の平均値を求める、複眼カメラによる車間距離計測装置を開示する。距離決定部における車間距離が大きい場合は追従走行の必要が無いためサンプリング間隔を大きくし、２種類の距離演算部の差が大きい場合は、信頼性が低いと予想されるため追従走行の必要ありと判断し、サンプリング間隔を小さくする。また、車速が所定値以下の場合は車間距離が小さく、追従走行が必要なためサンプリング周期を短くする。
【０００３】
特許文献２は、車両上の所定の長さを１つの格子点間隔とする仮想ネットを画像上に形成し、格子点上情報を追跡車両とし、距離計測手段により距離に応じて格子点間隔を実際の車の長さになるように変えるようにした対象物追跡システム・方法を開示する。
【特許文献１】特開平１０−４７９５４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、追従走行を目的とし、追従走行の必要性によりサンプリング間隔を変えており、例えば、車間距離が大きい場合は追従走行の必要が無いためサンプリング間隔を大きくするが、このように遠距離の物体に対しサンプリング間隔を大きくすると、遠距離にある車両等の検出を取りこぼしてしまうおそれが生じ、距離情報の精度が低下してしまう。また、特許文献２では、等間隔の格子点ネットを使用し、距離に応じて格子点間隔を変えるため、特許文献１と同様に距離情報の精度が低下するおそれがあり、また、近距離の車にターゲットが合ってしまうと遠距離の車両等の検出を取りこぼしてしまう可能性が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、適切なサンプリング間隔を設定することで必要な領域のみ高精度な距離情報を取得可能な障害物計測方法、障害物計測装置及び障害物計測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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による第１の障害物計測方法は、障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測方法であって、低解像度画像により求めた距離情報に基づいて、高解像度画像における前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を近距離において大きく遠距離において小さく設定することを特徴とする。
【０００７】
この障害物計測方法によれば、走行中の車両などに搭載したステレオカメラにより障害物を検出する場合、近距離の物体は、画面内に占める割合が比較的大きいため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を大きくしても障害物の検出の取りこぼしが少なく、逆に、遠距離の物体は、画面内に占める割合が比較的小さくなると予想されるため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を小さくすることで障害物を確実に検出することができる。このように、障害物までの距離に応じてサンプリング間隔を適切に設定することで、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、装置の回路規模の削減を実現できる。また、低解像度画像により求めた距離情報（概略視差）により距離（近距離か遠距離か）の判断を行うので、不必要な演算の抑制に寄与できる。
【０００８】
上記障害物計測方法において前記低解像度画像における視差算出の相関演算方法としてＳＡＤ法（差分絶対値和）またはＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いることが好ましい。また、前記高解像度画像における視差算出の相関演算方法としてＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いることが好ましい。
【０００９】
また、前記低解像度画像により求めた概略視差の中で一定距離以上離れた領域については前記相関演算の対象としないことが好ましい。検知してから回避行動に移る等までに必要十分な距離にある物体や極遠距離にある背景（山、空など）のように一定距離離れたものは、障害物として検知する必要がなく、このため、不必要な演算を効果的に抑制できる。
【００１０】
本発明による第２の障害物計測方法は、障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測方法であって、前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を、画像下部で大きくかつ画像上部で小さくなるように複数段階に変えることを特徴とする。
【００１１】
この障害物計測方法によれば、車両などに設置されたカメラにおいて近距離の物体は画像下部に集中し、距離が離れるほど画像上部に存在するため、画像下部のサンプリング間隔を大きくかつ画像上部のサンプリング間隔を小さくすることで、近距離において障害物の検出の取りこぼしが少なく、遠距離において障害物を確実に検出できる。このように、サンプリング間隔を適切に設定することで、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、装置の回路規模の削減を実現できる。また、概略視差を求める手段が不要であるため、装置の回路規模の削減を実現できる。
【００１２】
上記障害物計測方法において一定位置以上の画像上部については前記相関演算の対象としないことが好ましい。一定位置以上の画像上部には、背景（山、空等）などの障害物として検出する必要の無い映像が写るが、かかる画像上部では相関演算をしないから、不必要な演算を効果的に抑制できる。
【００１３】
本発明による第１の障害物計測装置は、障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測装置であって、画像を取得する複数のカメラと、前記画像から解像度の異なる少なくとも高解像度画像及び低解像度画像を生成する画像生成部と、前記低解像度画像から視差算出により第１の距離情報を生成する第１の距離情報生成部と、前記高解像度画像から視差算出により第２の距離情報を生成する第２の距離情報生成部と、を備え、前記第２の距離情報生成部は前記高解像度画像における前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を前記第１の距離情報に基づいて設定することを特徴とする。
【００１４】
この障害物計測装置によれば、走行中の車両などに搭載したカメラにより障害物を検出する場合、近距離の物体は、画面内に占める割合が比較的大きいため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を大きくしても障害物の検出の取りこぼしが少なく、逆に、遠距離の物体は、画面内に占める割合が比較的小さくなると予想されるため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を小さくすることで障害物を確実に検出できるように、障害物までの距離に応じてサンプリング間隔を設定できる。これにより、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、回路規模の削減を実現できる。また、低解像度画像により求めた距離情報（概略視差）により距離（近距離か遠距離か）の判断を行うので、不必要な演算の抑制に寄与できる。
【００１５】
上記障害物計測装置において前記第１の距離情報生成部は、前記視差算出の相関演算方法としてＳＡＤ法（差分絶対値和）またはＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いることが好ましい。また、前記第２の距離情報生成部は、前記視差算出の相関演算方法としてＰＯＣ法（位相限定相関法）を用いることが好ましい。
【００１６】
また、前記第２の距離情報生成部は、前記第１の距離情報で判断して一定距離以上離れた領域については前記相関演算の対象としないことが好ましい。検知してから回避行動に移る等までに必要十分な距離にある物体や極遠距離にある背景（山、空など）は障害物として検知する必要がないことから、不必要な演算を抑制できる。
【００１７】
本発明による第２の障害物計測装置は、障害物までの距離をステレオ画像による視差算出で計測する障害物計測装置であって、画像を取得する複数のカメラと、前記画像から視差算出により距離情報を生成する距離情報生成部と、を備え、前記距離情報生成部は、前記視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を、画像下部で大きくかつ画像上部で小さくなるように複数段階に変えることを特徴とする。
【００１８】
この障害物計測装置によれば、車両などに設置されたカメラにおいて近距離の物体は画像下部に集中し、距離が離れるほど画像上部に存在するため、画像下部のサンプリング間隔を大きくかつ画像上部のサンプリング間隔を小さくすることで、近距離において障害物の検出の取りこぼしが少なく、遠距離において障害物を確実に検出できる。このように、サンプリング間隔を設定することで、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、回路規模の削減を実現できる。また、概略視差を求める手段が不要であるため、回路規模の削減を実現できる。
【００１９】
上記障害物計測装置において前記距離情報生成部は、一定位置以上の画像上部については前記相関演算の対象としないことが好ましい。一定位置以上の画像上部には、背景（山、空等）などの障害物として検出する必要の無い映像が写ることから、不必要な演算を抑制できる。
【００２０】
本発明による障害物計測システムは、上述の第１または第２の障害物計測装置と、前記計測された距離情報に基づいて前記障害物に関する危険を判定する判定部と、前記危険と判定されたときに警告を発する警告部と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
この障害物計測システムによれば、警告部からの警告により危険に注意が向き、危険回避の操作を行うことができるとともに、障害物計測システムにおいて必要な領域のみ高精度な距離情報を取得でき、演算時間の短縮、回路規模の削減を実現できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の障害物計測方法、障害物計測装置及び障害物計測システムによれば、適切なサンプリング間隔を設定することで必要な領域のみ高精度な距離情報を取得でき、また、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、装置の回路規模の削減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
〈第１の実施の形態〉
【００２５】
図１は第１の実施の形態による障害物計測装置の概略的構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両用の障害物計測装置１０は、右カメラ１１と、左カメラ１２と、カメラ１１，１２からの画像を補正する画像補正部１３と、カメラ１１，１２による画像から複数の解像度の画像を生成する多重解像度画像生成部１４と、多重解像度画像生成部１４で生成した低解像度画像に基づいて距離情報・距離画像を生成する第１の距離情報生成部１５と、同じく高解像度画像に基づいて距離情報・距離画像を生成する第２の距離情報生成部１６と、を備え、車両に搭載される。
【００２６】
右カメラ１１及び左カメラ１２は、それぞれレンズ等の光学系とＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等からなる撮像素子とを備え、車両の前部に所定間隔に配置されてステレオカメラを構成し、車両前方に存在する先行車両や歩行者等の障害物の画像情報を電気信号として得る。
【００２７】
画像補正部１３は、カメラ１１，１２からの画像についてカメラ１１，１２のレンズの周辺部に生じるひずみ等を補正する。
【００２８】
第１及び第２の距離情報生成部１５，１６は、同一の障害物について右カメラ１１から得られる右画像と左カメラ１２から得られる左画像とが水平方向にずれて画面上に表示されるが、かかる右画像と左画像との水平位置のずれ（視差）を右画像と左画像のある領域の相関の高い領域を探索することで求め、かかる視差に基づいて障害物までの距離を３次元的に算出し距離画像を生成できる。すなわち、視差と距離とは反比例の関係にあるので、視差を計測することで距離の計測が可能である。
【００２９】
第１の距離情報生成部１５は、視差演算の方法として差分絶対値和(Sum of Absolute Difference:SAD)による相関法を用いて、低解像度画像から概略視差（距離情報）を得る。なお、第１の距離情報生成部１５における視差演算の方法として下記のＰＯＣ法を用いてもよい。
【００３０】
第２の距離情報生成部１６は、視差演算の方法として位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)を用いて高解像度画像から視差を得る。この場合、高解像度画像における視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を近距離において大きく遠距離において小さく設定するようになっている。また、障害物が近距離であるか遠距離であるかは、第１の距離情報生成部１５で得た概略視差に基づいて判断される。
【００３１】
ＳＡＤ法は、一般的によく用いられている視差計測法であり、例えば、新井元基、鷲見和彦、松山隆司による論文「画像のブロックマッチングにおける相関関数とサブピクセルの推定方式の最適化」（情報処理学会  研究報告 CVIM-144-5, pp.33-40, May 2004）や特開２０００−２８３７５３号公報等を参照できる。
【００３２】
ＰＯＣ法（位相限定相関法）は、デジタル信号に変換された画像信号をフーリエ変換し、位相信号と振幅信号を得て、位相信号だけを逆フーリエ変換することで得られた位相情報を用いる３次元計測法であり、位相成分のみを使用するため、精度の高いマッチングが可能であり、ＳＡＤ法よりも距離計測の精度が高い。ＰＯＣ法は、例えば、福田康宏、安部正英、川又政征による論文「位相限定相関を用いた映像の位置ずれ補正のＤＳＰによる実現」（計測自動制御学会東北支部  第215回研究集会(2004.5.27)資料番号215-3）等を参照できる。
【００３３】
各距離情報生成部１５，１６は、上述のＳＡＤ法、ＰＯＣ法による距離算出のための演算を集積素子等によりハード的に処理できるが、ＣＰＵ（中央演算処理装置）によりソフト的に処理するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵは所定のプログラムに従って所定の演算を実行する。
【００３４】
図２は、図１の障害物計測装置１０のカメラ１１（または１２）により撮影したカメラ画像を示す模式図（ａ）、図２（ａ）の画像から得た距離画像を示す模式図（ｂ）、及び図２（ａ）の画像においてサンプリング間隔を近距離で大きく遠距離で小さくしたことを示す模式図（ｃ）である。
【００３５】
図１の障害物計測装置１０では、図２（ａ）の画面９のように、道路１上を走行している車２，３が例えばカメラ１１で撮影され、前方を走行する車２，３についての第１の距離情報生成部１５で生成された各距離情報（図２（ｂ）の距離画像参照）に基づいて、第２の距離情報生成部１５における視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を設定する。すなわち、図２（ｃ）のように近距離の車２に対しては大きなサンプリング間隔とし、遠距離の車３に対しては小さなサンプリング間隔とする。
【００３６】
図１の障害物計測装置１０を車両に搭載し、その走行中の車両のステレオカメラにより障害物を検出する場合、図２（ａ）に示すように、車２のような近距離の物体は、画面９内に占める割合が比較的大きいため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を大きくしても障害物の検出の取りこぼしが少なく、逆に、車３のような遠距離の物体は、画面９内に占める割合が比較的小さくなるため、相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を小さくすることで障害物を確実に検出できる。
【００３７】
以上のように、障害物までの距離に応じてサンプリング間隔を適切に設定することで、第２の距離情報生成部１６において不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、回路規模の削減を実現できる。
【００３８】
また、第１の距離情報生成部１５で低解像度画像により求めた概略視差により障害物までの距離（近距離か遠距離か）を判断するので、不必要な演算の抑制に寄与できる。
【００３９】
次に、図１の障害物計測装置１０の全体の動作（ステップＳ０１〜Ｓ０５）について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
まず、カメラ１１，１２で撮影した画像が入力すると（Ｓ０１）、画像補正部１３で画像補正してから（Ｓ０２）、多重解像度画像生成部１４で複数の解像度の画像を生成する（Ｓ０３）。
【００４１】
次に、第１の距離情報生成部１５で、上述の複数の解像度の画像の内の低解像度画像に基づいて距離情報（距離画像）を生成し（Ｓ０４）、第２の距離情報生成部１６で同じく高解像度画像に基づいて距離情報（距離画像）を生成する（Ｓ０５）。
【００４２】
上述のステップＳ０４で得た距離情報（概略視差）に基づいて、ステップＳ０５の距離情報生成の際に相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を設定する。ステップＳ０５で得た距離情報が図１の障害物計測装置１０から出力する。
【００４３】
次に、図３のステップＳ０５における距離情報生成のステップＳ１１〜Ｓ１７について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
まず、視差演算の対象となる画素を高解像度画像から読み込み（Ｓ１１）、その対象画素の距離値が図３のステップＳ０４で得た距離情報に基づいて判断され、所定の閾値ｔｈ未満であれば近距離、所定の閾値ｔｈ以上であれば遠距離と判断される（Ｓ１２）。
【００４５】
近距離と判断されたとき、画素カウント回数ｎをｎ＋１とし（Ｓ１３）、例えば、最初の画素読み込みであればｎ＝０であり、０→０＋１とする。画素カウント回数ｎが４に達していなければ（Ｓ１４）、対象画素をシフトし（Ｓ１５）、ステップＳ１１に戻り、シフトした画素を読み込む。
【００４６】
画素カウント回数ｎが４に達すると（Ｓ１４）、画素カウント回数をクリアし（Ｓ１６）、ｎ→０とする。
【００４７】
近距離の場合、上述のようにして４画素毎に読み込まれ、４画素毎に演算対象画素を設定し、この演算対象画素について第２の距離情報生成部１６でＰＯＣ法により距離情報（距離画像）を生成する（Ｓ１７）。
【００４８】
また、ステップＳ１２で遠距離と判断されると、その読み込まれた１画素について第２の距離情報生成部１６でＰＯＣ法により距離情報（距離画像）を生成する（Ｓ１７）。
【００４９】
上述の各ステップを視差演算の対象となる最終画素についてステップＳ１７の距離情報生成が終了するまで繰り返す（Ｓ１８）。
【００５０】
以上のようにして、図１の障害物計測装置１０から出力する距離情報を生成することができるが、この場合、遠距離の物体については高解像度画像の１画素毎に距離情報を生成し、近距離の物体については高解像度画像の４画素毎に距離情報を生成し、サンプリング間隔を大きくしている。
【００５１】
図５は、図２の近距離の物体（車３）の距離画像において１画素を模式的に示す図（ａ）、及び、同じ近距離の物体（車３）の高解像度画像において１画素を模式的に示す図（ｂ）である。
【００５２】
近距離の物体（車３）に関し、図５（ａ）の近距離の距離画像（低解像度画像）Ａの１画素ａが図５（ｂ）の高解像度画像Ｂの４画素ａ１〜ａ４に相当する。このように、近距離の場合、距離画像の１画素が高解像度画像の４画素分の評価に使用されるが、図４で近距離の物体については高解像度画像の４画素毎に距離情報を生成するので、距離画像の１画素毎に距離情報を生成し出力することになる。
【００５３】
次に、図２（ｃ）のサンプリング方法を変えた例について図６を参照して説明する。図６は図２（ａ）の画像において一定距離以上の領域は相関演算の対象としないようにした例を示す模式図である。
【００５４】
図６のように、低解像度画像により求めた概略視差から判断して、一定距離値以上離れた領域Ｃについてはサンプリングせず（サンプリング間隔は無限となる）、相関演算の対象としないようにしてもよい。これにより、障害物を検知してから回避行動に移る等までに必要十分な距離にある物体や極遠距離にある背景（山、空など）のように一定距離以上離れたものは、障害物として検知する必要がなく、このため、第２の距離情報生成部１６において不必要な演算を効果的に抑制できる。なお、図６の画面９において遠距離の車３の上部は、その距離値が一定距離以下である。
【００５５】
〈第２の実施の形態〉
【００５６】
図７は第２の実施の形態による障害物計測装置の概略的構成を示すブロック図である。図７に示すように、車両用の障害物計測装置２０は、右カメラ１１と、左カメラ１２と、カメラ１１，１２からの画像を補正する画像補正部１３と、カメラ１１，１２による画像に基づいて距離情報・距離画像を生成する距離情報生成部１７と、を備え、車両に搭載される。なお、右カメラ１１、左カメラ１２、及び画像補正部１３は、図１と同様の構成である。
【００５７】
距離情報生成部１７は、図１と同様に、カメラ１１，１２からの右画像と左画像との水平位置のずれ（視差）に基づいて障害物までの距離を３次元的に算出し距離画像を生成する。なお、距離情報生成部１７は、視差演算の方法としてＰＯＣ法を用いて、距離情報生成部１５，１６と同様に、ハード的またはソフト的に処理可能である。
【００５８】
図８は、図７の障害物計測装置２０を搭載しカメラで前方を撮影する車両Ｊを概略的に示す側面図である。図９は、図８のカメラにより撮影したカメラ画像を示す模式図（ａ）及びカメラ画像の画面内でサンプリング間隔を変えたことを示す模式図（ｂ）である。
【００５９】
図８のように、車両Ｊは、図７の障害物計測装置２０を搭載し、道路１上を走行しながらカメラ１１，１２で前方を撮影し、図９（ａ）のような画面９内のカメラ画像を得るが、このカメラ画像に基づいて距離情報生成部１７で距離情報を生成するとき、図９（ｂ）のように、視差算出のための相関演算の対象となる画素のサンプリング間隔を、画像下部で大きくかつ画像上部で小さくなるように複数段階に変えるようになっている。
【００６０】
例えば、図９（ｂ）のように、画面９の中央及び下部９ａは、サンプリング間隔が最も大きく、上部９ｃはサンプリング間隔が最も小さく、下部９ａと上部９ｃとの中間部９ｂはサンプリング間隔がそれらの中間となっている。
【００６１】
図９（ｂ）のサンプリング間隔を大きくする画像下部は、図８のように、近距離領域Ｄに対応し、サンプリング間隔を小さくする画像上部は遠距離領域Ｅに対応する。このように、近距離の物体（例えば、図９の前方の車２）は画像下部に集中し、距離が離れるほど画像上部に存在するため、画像下部のサンプリング間隔を大きくかつ画像上部のサンプリング間隔を小さくすることで、近距離において障害物の検出の取りこぼしが少なく、遠距離において障害物を確実に検出できる。このようにサンプリング間隔を適切に設定することで、不必要な演算を抑制でき、必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、装置の回路規模の削減を実現できる。
【００６２】
また、図１のように概略視差を求める手段が不要であるため図１の距離情報生成部１５を省略でき、また、多重解像度の画像も不要であるため、装置の回路規模の削減を実現できる。
【００６３】
次に、図９（ｂ）のサンプリング方法を変えた例について図１０を参照して説明する。図１０は図９（ａ）の画像において一定距離以上の領域は相関演算の対象としないようにした例を示す模式図である。
【００６４】
図１０のように、一定位置以上の画像上部についてはサンプリングせず（サンプリング間隔は無限となる）、相関演算の対象としないようにしてもよい。すなわち、図１０の画面９内で画像上部９ｆではサンプリングせず、画像中央部９ｅではサンプリング間隔を小さく、画像下部９ｄではサンプリング間隔を大きくする。
【００６５】
上述のように、一定位置以上の画像上部９ｆについて相関演算の対象としないことで、一定位置以上の画像上部９ｆには例えば図１０のように山Ｍ等の背景など障害物として検出する必要の無い映像が写るが、かかる画像上部９ｆでは相関演算をしないから、不必要な演算を効果的に抑制できる。
【００６６】
〈第３の実施の形態〉
【００６７】
図１１は第３の実施の形態の車両用の障害物計測システムを概略的に示すブロック図である。
【００６８】
図１１の障害物計測システム３０は、図１または図７の障害物計測装置１０または２０と、障害物計測装置１０，２０の距離情報生成部１６または１７からの距離情報に基づいて例えば先行車両２との間の距離が設定距離以上か否かを判定する判定部３１と、先行車両２との間の距離が設定距離以下のときに車両の操縦者に警告音や警告音声や警告ランプ等で危険を知らせる警告部３２と、を備える。
【００６９】
図１１の障害物計測システム３０によれば、先行車両２との間の距離が設定距離以下となり接近した場合、障害物計測装置１０，２０からの距離情報に基づく警告部３２からの警告により操縦者は危険に注意が向き、危険回避の操作を行うことができ、その際に必要な領域のみ高精度な距離情報を取得できるとともに、演算時間の短縮、回路規模の削減を実現できる。
【００７０】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１，図７の障害物計測装置１０，２０または図１１の障害物計測システム３０は、自動車や電車等の自走車両に搭載して使用可能であるが、これらに限定されず、例えば、ロボット等に搭載してもよいことはもちろんである。
【００７１】
また、図１１の障害物計測システム３０では、先行車両２との間の距離が設定距離以下のとき、警告を発するようにしたが、例えば、自動的に減速するように車両を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施の形態による障害物計測装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の障害物計測装置１０のカメラ１１（または１２）により撮影したカメラ画像を示す模式図（ａ）、図２（ａ）の画像から得た距離画像を示す模式図（ｂ）、及び図２（ａ）の画像においてサンプリング間隔を近距離で大きく遠距離で小さくしたことを示す模式図（ｃ）である。
【図３】図１の障害物計測装置１０の全体の動作（ステップＳ０１〜Ｓ０５）を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ０５における距離情報生成のステップＳ１１〜Ｓ１７を説明するためのフローチャートである。
【図５】図２の近距離の物体（車３）の距離画像において１画素を模式的に示す図（ａ）、及び、同じ近距離の物体（車３）の高解像度画像において１画素を模式的に示す図（ｂ）である。
【図６】図２（ａ）の画像において一定距離以上の領域は相関演算の対象としないようにした例を示す模式図である。
【図７】第２の実施の形態による障害物計測装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図８】図７の障害物計測装置２０を搭載しカメラで前方を撮影する車両Ｊを概略的に示す側面図である。
【図９】図８のカメラにより撮影したカメラ画像を示す模式図（ａ）及びカメラ画像の画面内でサンプリング間隔を変えたことを示す模式図（ｂ）である。
【図１０】図９（ａ）の画像において一定距離以上の領域は相関演算の対象としないようにした例を示す模式図である。
【図１１】第３の実施の形態の車両用の障害物計測システムを概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０，２０ 障害物計測装置
１１ 右カメラ
１２ 左カメラ
１４ 多重解像度画像生成部
１５ 第１の距離情報生成部
１６ 第２の距離情報生成部
１７ 距離情報生成部
３０ 障害物計測システム
３１ 判定部
３２ 警告部
９ 画面
９ａ 下部
９ｂ 中間部
９ｃ 上部
９ｄ 画像下部
９ｅ 画像中央部
９ｆ 画像上部
Ａ 近距離の距離画像（低解像度画像）
Ｂ 高解像度画像
Ｃ 一定距離値以上離れた領域Ｃ
Ｄ 近距離領域
Ｅ 遠距離領域
Ｊ 車両
【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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