(57)【要約】【課題】  簡単な構成であって、対象物を検出して距離を正確に測定可能な測距装置を提供する。【解決手段】  一対のラインセンサ１３、１４のいずれか一方にだけ結像する測距不能領域ＡまたはＣに対象物を検出した場合には、角度調整部３０を制御して、対象物がラインセンサ１３、１４の両方に結像するように測距装置１の向きを調整している。この状態で対象物を撮影して対象物までの距離を測定するので、測距することができない位置にある対象物であっても、これを検出して距離を測定することができる。このため、簡単な構成で対象物の検出範囲の広い測距装置１を提供することができる。【選択図】        図１
2005233702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段を備え、前記一対のラインセンサの両方に結像する画像により対象物までの距離を測定する測距装置であって、
前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に対応した出力に基づいて、当該領域に存在する前記対象物を検出する制御手段を有することを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記撮像手段の向きを調整する角度調整手段を備え、
前記制御手段は、前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に前記対象物を検出した場合に、前記角度調整手段を制御して、前記対象物が前記一対のラインセンサの両方に結像するように前記測距装置の向きを調整し、前記対象物までの距離を測定することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
前記一対のレンズの各光軸は、前記一対のラインセンサの各光軸よりも外側に位置していることを特徴とする請求項１または２記載の測距装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ラインセンサの出力値が所定範囲内にない場合に、対象物が存在すると判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の測距装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ラインセンサの出力値の平均値を複数の所定領域ごとに求め、求めた前記出力値の平均値が最も大きい領域に対象物が存在すると判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の測距装置。
【請求項６】
一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段を備え、前記撮像手段によって撮像された画像により対象物を検出する監視装置であって、
前記一対のレンズの各光軸は、前記一対のラインセンサの各光軸よりも外側に位置していることを特徴とする監視装置。
【請求項７】
一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段によって撮像された画像により対象物を検出し、該対象物までの距離を測定する測距方法であって、
前記撮像手段により画像を撮像して、前記対象物を検出するステップと、
前記検出した対象物が、前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する位置にある場合に、前記一対のラインセンサの両方に結像するように撮像手段の撮像方向を調整するステップと、
前記一対のラインセンサのそれぞれから得られる画像により対象物までの距離を測定するステップと、を有することを特徴とする測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を検出して、この対象物までの距離を測定する測距装置、この測距装置を利用した監視装置および測距装置で用いられる測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッシブ方式の測距装置は、例えば左右一対のラインセンサにより測距対象物を撮像し、各ラインセンサにより得られる左右一対のセンサ像のずれ量から測距対象物の距離を算出するものとして知られている。
【０００３】
センサ像のずれ量は、例えば、左右の各ラインセンサ内にある一定の検出範囲を設定し、この左右一対の検出範囲を相対的に左右にシフトさせながら左右の検出範囲からのセンサデータの相関を求め、相関度が最高となる範囲のシフト量を検出することによって求めることができる。
【０００４】
しかしながらこのパッシブ方式の測距装置では、左右一対のラインセンサにより測距対象物を撮影して、一対のセンサ像のずれ量から測距対象物までの距離を算出しているため、測距できる範囲は、図１１に示すように右と左のラインセンサに共に映る範囲に限られる。
【０００５】
このような測距の対象となる範囲が撮影画面に対して限られるという問題を解決するために、特許文献１ではパッシブ測距装置を支持したケーシングを駆動させる駆動手段と、撮影レンズが短焦点距離と長焦点距離とのいずれの位置にあるのかを検出するレンズ位置検出手段、または撮影距離範囲情報を出力する手段とを設けて、撮影画角または撮影範囲情報に応じて測距装置を駆動することによって測距する範囲を変更している。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８８２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１では、レンズ位置を検出するレンズ位置検出手段や撮影距離範囲情報を出力する手段を設けているため、構成が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献１では測距の対象となる対象物を検出する機構がないため、対象物の有無に関わらず測距装置を駆動する必要があり、消費電力の増大や駆動手段の短寿命化等の問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で対象物を検出し、さらに対象物までの距離を正確に測定可能な測距装置およびこの測距装置の測距方法と、広範囲から対象物を検出することができる監視装置と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】
【００１０】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段を備え、前記一対のラインセンサの両方に結像した画像により対象物までの距離を測定する測距装置であって、前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に対応した出力に基づいて、当該領域に存在する前記対象物を検出する制御手段を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明は、一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に対応した出力に基づいて、この領域に存在する対象物を検出している。したがって、測距することができない位置にある対象物であっても、簡単な構成で対象物を検出できる。
【００１２】
請求項２の測距装置は、請求項１記載の測距装置において、前記撮像手段の向きを調整する角度調整手段を備え、前記制御手段は、前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に前記対象物を検出した場合に、前記角度調整手段を制御して、前記対象物が前記一対のラインセンサの両方に結像するように前記測距装置の向きを調整し、前記対象物までの距離を測定することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する領域に対象物を検出した場合に、角度調整手段を制御して、対象物が一対のラインセンサの両方に結像するように撮像手段の向きを調整している。この状態で対象物を撮影して対象物までの距離を測定するので、測距することができない位置にある対象物であっても、これを検出して距離を測定することができる。このため、簡単な構成で対象物の検出範囲の広い測距装置を提供することができる。
【００１４】
請求項３記載の測距装置は、請求項１または２記載の測距装置において、前記一対のレンズの各光軸が、前記一対のラインセンサの各光軸よりも外側に位置していることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明は、一対のレンズの各光軸が、一対のラインセンサの各光軸よりも外側となるように配置されている。従って、一対のラインセンサに結像する範囲を広げて、より広範囲から対象物を検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の測距装置は、請求項１乃至３のいずれか記載の測距装置において、前記制御手段は、前記ラインセンサの出力値が所定範囲内にない場合に、対象物が存在すると判定することを特徴としている。
【００１７】
請求項４記載の発明は、所定範囲を予め設定しておき、ラインセンサの出力値がこの所定範囲から外れている時に、対象物が存在すると判定している。従って、ラインセンサの出力値を利用して対象物を確実に検出することができる。
【００１８】
請求項５記載の測距装置は、請求項１乃至３のいずれか記載の測距装置において、前記制御手段は、前記ラインセンサの出力値の平均値を複数の所定領域ごとに求め、求めた前記出力値の平均値が最も大きい領域に対象物が存在すると判定することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、予め設定された複数の領域ごとに、ラインセンサの出力値の平均値を求め、この値が最も大きい領域に対象物が存在すると判定している。従って、ラインセンサの出力値を使用して対象物を確実に検出することができる。
【００２０】
請求項６記載の監視装置は、一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段を備え、前記撮像手段によって撮像された画像により対象物を検出する監視装置であって、前記一対のレンズの各光軸は、前記一対のラインセンサの各光軸よりも外側に位置していることを特徴としている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、撮像手段によって撮像された画像により対象物を検出する監視装置であって、撮像手段の一対のレンズの各光軸が、一対のラインセンサの各光軸よりも外側に位置している。従って、対象物を検出可能な領域を外側に広げて、より広い範囲を監視することができる。
【００２２】
請求項７記載の測距方法は、一対のレンズと、前記各レンズに対応してそれぞれ設けられた一対のラインセンサとを有する撮像手段によって撮像された画像により対象物を検出し、該対象物までの距離を測定する測距方法であって、前記撮像手段により画像を撮像して、前記対象物を検出するステップと、前記検出した対象物が、前記一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する位置にある場合に、前記一対のラインセンサの両方に結像するように撮像手段の撮像方向を調整するステップと、前記一対のラインセンサのそれぞれから得られる画像により対象物までの距離を測定するステップと、を有することを特徴としている。
【００２３】
請求項７記載の発明は、一対のラインセンサのいずれか一方にだけ結像する位置に対象物を検出した場合に、対象物が一対のラインセンサの両方に結像するように撮像手段の撮像方向を調整している。よって、測距することができない位置にある対象物であっても、これを検出して距離を測定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、簡単な構成であって、対象物を検出して距離を正確に測定可能な測距装置、この測距装置を利用した監視装置および測距装置で用いられる測距方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２６】
本実施例の測距装置１は、対象物までの距離を測定するライン型パッシブ測距装置であり、図１に示すように対象物の像を撮像する撮像部１０（撮像手段）と、撮像部１０から出力される画像信号の相関値を演算して、対象物までの距離を演算する演算部２０と、演算部２０の制御により測距装置１の向きを変える角度調整部３０（角度調整手段）とを有している。
【００２７】
撮像部１０の構成について説明する。図１に示されるように撮像部１０には、対象物からの光を集光する一対のレンズ１１、１２と、各々のレンズ１１、１２に対応して設けられたラインセンサ１３、１４と、ラインセンサ１３、１４の各画素上に結像された画像の光量に応じた電気信号を直列的に出力する出力部１５とが設けられている。
【００２８】
図２には測距装置１を正面から見た図が示されている。図２に示されるように測距装置１の正面には一対のレンズ１１、１２が設けられており、これらのレンズ１１、１２は水平方向に基線長ａだけ離間して配置されている。
【００２９】
また、図３に示すように一対のレンズ１１、１２の下には、これらレンズ１１、１２からそれぞれ焦点距離ｆだけ離間して一対のラインセンサ１３、１４が配置されている。ラインセンサ１３、１４も水平方向に沿って配置され、図３に示すように基線長ｃだけ離れて配置されている。ラインセンサ１３、１４は直線状に配列された所定数、例えば１０４個の光検出素子（画素）を有する一対のラインＣＣＤまたはその他のライン型撮像素子からなる。
【００３０】
本実施例では、図４（Ａ）に示すように一対のレンズ１１、１２の各光軸が、一対のラインセンサ１３、１４の各光軸よりも外側に位置するように配置されている。このため図３に示すように基線長ａだけ離間して配置されたレンズ１１、１２間の距離は、基線長ｃだけ離間して配置されたラインセンサ１３、１４間の距離よりも長くなっている。このように構成することで、図４（Ｂ）に示すようにラインセンサ１３、１４の撮像可能範囲を広げることができる。なお、図４（Ｂ）に点線で示すレンズが通常位置に配置されたレンズであり、このレンズ位置で撮像できる撮像可能範囲が点線で示されている。また、実線で示すレンズが本実施例でのレンズ位置であり、このレンズ位置で撮像できる撮像可能範囲が一点鎖線で示されている。
【００３１】
パッシブ方式の測距装置では、左右一対のラインセンサ１３、１４により対象物を撮影して、一対のセンサ像のずれ量から対象物までの距離を求める。このため図３に示すように両方のラインセンサ１３、１４で画像を撮影可能な範囲が測距可能範囲となる。本実施例では、この測距可能領域を領域Ｂと呼ぶ。また、左側のラインセンサ１３だけで撮像可能な範囲は測距できない領域であり、この領域を図３に示すように領域Ａと呼ぶ。また右側のラインセンサ１４だけで撮像可能な範囲も測距できない領域であり、この領域を図３に示すように領域Ｃと呼ぶ。
【００３２】
例えば、図３に示すように領域Ａに対象物Ｘがあった場合、ラインセンサ１３、１４の出力をＡ／Ｄ変換やフィルタ処理などをして得られるセンサデータは、図５（Ａ）に示すような出力となる。また、説明上、左右のラインセンサ１３、１４の出力を実際の領域に当てはまるように変換したものが図５（Ｂ）に示すものとなる。対象物を検出する場合には、左右一対のラインセンサ１３、１４のいずれか一方によって撮像できればよいので、対象物が測距不能領域ＡまたはＣに存在しても測距装置１で検出可能となる。このため、上述したようにレンズ１１、１２の基線長を広げることで、測距装置１で検出できる対象物の検出領域を広げることができる。
【００３３】
なお、検出領域を広げるために、レンズ１１、１２に対応して一対のラインセンサ１３、１４の基線長を長くしてもよい。しかしながらラインセンサ１３、１４の基線長を広げると、半導体チップのチップサイズを大きくすることになる。このため、測距装置のサイズとコストが増加するので好ましいとは言えない。
【００３４】
次に、図６を参照しながらラインセンサ１３、１４について説明する。図６には、複数方向の距離を検出するラインセンサの構成が示されている。図６に示すように、ラインセンサ１３、１４を複数に分割し、測距方向に応じて基準位置を複数設定することにより、１つの測距装置で複数方向の距離を検出することができる。すなわち、一対のラインセンサ１３，１４で複数方向の測距を行う際には、図６に示すようにラインセンサ１３中に複数の測距方向（本例ではＲ（右）、Ｃ（中央）、Ｌ（左）とする）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（１３Ｒ、１３Ｃ、１３Ｌ）を設ける。同様にラインセンサ１４中に複数の測距方向（Ｒ、Ｃ、Ｌ）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（１４Ｒ、１４Ｃ、１４Ｌ）を設ける。そして、測距方向で対応する１対の測距演算領域（１３Ｒと１４Ｒ、１３Ｃと１４Ｃ、１３Ｌと１４Ｌ）中の部分映像データを使用して基準位置からのずれ量を求めることができる。
【００３５】
次に、演算部２０について説明する。演算部２０は、図１に示すようにＡ／Ｄ変換部２１、メモリ部２２、フィルタ処理部２３、相関演算部２４、最大相関度検出部２５、補間演算部２６、位相差検出部２７、コントラスト重心演算部２８、信頼性判定部２９、制御部２を備えている。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部２１は、撮像部１０の出力部１５から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換する。ラインセンサ１３及び１４からのデジタル化された出力信号はそれぞれ画像データ信号列ＩＬ及びＩＲとして、メモリ部２２内にその後の処理のために記憶される。従って、メモリ部２２内にはそれぞれ１０４個のデータ列からなる一対の画像データ信号列ＩＬ及びＩＲが記憶される。
【００３７】
フィルタ処理部２３は、ラインセンサ出力信号から直流成分を取り除いて（フィルタリング）、画像に対応した空間周波数成分だけを含んだ有用な信号に画像データ信号列ＩＬ及びＩＲを変える。
【００３８】
相関演算部２４は、この後において図７を参照して説明するように、画像データ信号列ＩＬ及びＩＲ内から空間的に近接した例えば２６個の画素グループからなる部分画像データ群ｉＬｍ（基準部）及びｉＲｎ（参照部）をそれぞれ選択的に取り出して、データの一致度を計算するために両部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを互いに比較する。例えば、一方の部分画像データ群ｉＬｍを基準部として固定して、他方の部分画像データ群ｉＲｎを参照部としてＩＲ内で画素を１つずつづらしながら、互いに比較を繰り返す。
【００３９】
最大相関度検出部２５は、一対の画像データ信号列ＩＬ及びＩＲ内で最もデータの一致度の高い２つの部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを検出する。
【００４０】
補間演算部２６は、最大相関度検出部２５で得られた最大の一致度の部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎの位置間隔を、既知の補間方法により画素ピッチ単位の位置間隔よりも正確な位置間隔に補間する。この補間演算部２６により補間された位置間隔に基づいて、位相差検出部２７は、一対のラインセンサ１３及び１４上に結像された対象物の一対の像の相対的な位相差（ずれ量）αを算出する。
【００４１】
コントラスト重心演算部２８は、ラインセンサ１３及び１４上に結像された画像のコントラスト重心を求める。
【００４２】
信頼性判定部２９は、算定された両ラインセンサ１３及び１４上に結像された位置の相対的な位相差（ずれ量）αの信頼性を判定する。この信頼性の判定では、対象物が両ラインセンサ１３及び１４上に正しく結像され、最大相関度検出部２５において得られる一致度が所定値以上となると、信頼性ありと判定される。但し、最大相関度検出部２５において得られる一致度が例え相対的に最高であったとしても、所定値未満の一致度であれば信頼性が低いとして、信頼性判定部２９でその測定結果を排除する。最大相関度検出部２５において得られる一致度が所定値以上であると、データの信頼性有りと判定する。
【００４３】
制御部２は、センサデータをメモリ部２２から取得して、このセンサデータの値から対象物が検出領域内に存在するか否かを判定する。判定方法には、種々の方法が考えられる。例えば、予め設定された所定範囲内にセンサデータの値が納まっているか否かを判定して、対象物を検出する方法や、隣接する画素間でのセンサデータの差を取り、このセンサデータの差が所定の範囲内にあるか否かを判定する方法や、図３に示すＡ，Ｂ，Ｃの各領域ごとにセンサデータの値の平均値を求め、この値が他の領域と比較して大きい場合に対象物がいると判定する方法など種々の方法が考えられる。
【００４４】
また制御部２は、対象物を検出すると、この対象物が存在する領域に応じて角度調整部３０を制御し、測距装置１の向きを変更する。具体的には、図３に示す領域Ｂに対象物が存在する場合には、測距可能領域にあるため測距装置１の向きを調整せずに、そのまま測距を行う。また、対象物が図３に示す領域Ａ，Ｃに存在する場合には、測距不能領域にあるためこのままでは測距することができない。このため制御部２は、角度調整部３０により測距装置１の向きを調整して、領域Ｂの測距可能領域内に対象物が入るようにする。角度調整部３０による測距装置の向きの調整は、例えば、対象物をＡ領域に検出した場合には、予め設定された角度だけ左方向に測距装置１の向きを変える。同様に対象物をＣ領域に検出した場合には、予め設定された角度だけ右方向に測距装置１の向きを変える。この他に、対象物の位置は検出済みであるので、この画素番号に応じて測距装置１の変更する向きを調整してもよい。
【００４５】
また制御部２は、対象物が測距可能領域Ｂに入るように角度を調整すると、得られたセンサデータにより対象物までの距離を求めるように、相関演算部２４、最大相関度検出部２５、補間演算部２６、位相差検出部２７、コントラスト重心演算部２８、信頼性判定部２９を制御する。
【００４６】
次に、図７を参照しながら測距装置１の動作を説明する。ラインセンサ１３及び１４上に、それぞれ対応するレンズ１１及び１２を介して対象物Ｘの画像が結像される。図７（Ａ）においては、対象物Ｘが異なる方向の光路Ｘ１及びＸ２を通って、それぞれのレンズ１１及び１２を介してラインセンサ１３及び１４上に結像されている。
【００４７】
対象物Ｘの位置が無限遠の位置にあると仮定した場合、一対のレンズ１１及び１２から焦点距離ｆにあるラインセンサ１３及び１４上には、対象物Ｘがレンズ１１及び１２のそれぞれの光軸Ｓ及びＵと交差する基準位置Ｔ及びＶに結像されることになる。ここで対象物Ｘが無限遠位置からレンズ１１の光軸Ｓ上の方向Ｘ１に沿って近づき、図７（Ａ）の位置、すなわち、レンズ１１から対象物までの距離ＬＣに達すると、対象物Ｘはラインセンサ１３上においては、基準位置Ｔ上に結像されたままであるが、ラインセンサ１４上においては、レンズ１２により基準位置Ｖから位相差（ずれ量）αだけずれた位置に結像される。
【００４８】
このとき、三角測距の原理から対象物Ｘまでの距離ＬＣは、ＬＣ＝ａｆ／αで求められる。ここで、基線長ａと焦点距離ｆは予め知られている既知の値であり、ラインセンサ１４上の基準位置Ｖからの位相差（ずれ量）αを検出すれば、距離ＬＣを測定できる。すなわち、対象物までの距離を検出できる。これが外光三角測距の動作原理である。
【００４９】
ラインセンサ１４の基準位置Ｖからの位相差（ずれ量）αの検出は、一対のラインセンサ１３及び１４から出力される一対の画像データ信号列ＩＬ及びＩＲからそれぞれ抽出した部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎについて、相関演算部２４が相関演算を行なうことにより検出する。
【００５０】
上記相関演算の概略を説明する。図７（Ｂ）に示すように、相関演算は部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを互いに重ねた時に最も一致度が高くなる領域を、重ね合わせる部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎをラインセンサ１３及び１４上で相対的にずらしながら検出していく演算である。図７（Ｂ）においては、一方のラインセンサ１３からの部分画像データ群ｉＬｍを基準位置Ｔに固定して、基準部として使用する。他方のラインセンサ１４からの部分画像データ群ｉＲｎは参照部として位置を一画素ずつずらして行き、基準部と最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを探す。最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを発生するラインセンサ１４上の位置とそのラインセンサ１４の基準位置Ｖと間の間隔が位相差（ずれ量）αである。
【００５１】
ラインセンサ１３及び１４の各々は、所定数の光検出素子（画素）を所定長の直線上に配列した一対のラインＣＣＤで構成されているから、位相差（ずれ量）αは、部分画像データ群ｉＲｎの画像データ信号列ＩＲ内の画素位置と画素ピッチから容易に求めることができる。このようにして、レンズ１１の光軸Ｓと同じ方向Ｘ１にある対象物Ｘまでの距離ＬＣを、位相差（ずれ量）αを検出することにより測定できる。
【００５２】
対象物を検出して、検出した対象物までの距離を測定する一連の動作の手順について図８に示されたフローチャートを参照しながら説明する。まず、一対のラインセンサ１３、１４から出力される電気信号に演算部２０で演算を行い、センサデータを取り出す（ステップＳ１）。ラインセンサ１３、１４は、それぞれ対応するレンズ１１、１２で集光された光を受光して、受光量に応じた電気信号を出力する。得られたセンサデータは、メモリ部２２内に一度保存される。
【００５３】
演算部２０内の制御部２は、メモリ部２２に蓄積されたセンサデータを取り出して、対象物までの距離を測定可能かどうかを判定する（ステップＳ２）。ここでは、測定可能な領域に対象物が位置していない場合には、測距可能領域内に対象物が入るように測距装置１の向きを調整して、再度センサデータを取得する手順を行う。
【００５４】
対象物が測距可能領域内に入り、対象物の画像がラインセンサ１３とラインセンサ１４の両方で撮像されると、得られたセンサデータにより対象物までの距離を算出する。距離の算出は、相関演算（ステップＳ３）、補間演算（ステップＳ４）、位相差算出（ステップＳ５）、距離算出（ステップＳ６）の順に行われる。詳細な説明は、図１及び図７を参照しながら既に行っているので、ここでは簡単に概略を説明する。相関演算（ステップＳ３）では、左側のラインセンサ１３で撮像された画像データ信号列ＩＬと、右側のラインセンサ１４で撮像された画像データ信号列ＩＲとから部分画像データ群ｉＬｍ（基準部）及びｉＲｎ（参照部）をそれぞれ選択的に取り出して、データの一致度を計算するために両部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを互いに比較する。補間演算（ステップＳ４）では、相関演算で得られた最大の一致度の部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎの位置間隔を、既知の補間方法により画素ピッチ単位の位置間隔よりも正確な位置間隔に補間する。位相差算出処理（ステップＳ５）では、補間された位置間隔に基づいて、一対のラインセンサ１３及び１４上に結像された対象物の一対の像の相対的な位相差（ずれ量）αを算出する。距離算出（ステップＳ６）では、位相差算出処理で求められた相対的な位相差（ずれ量）αと、ラインセンサ１３、１４の基線長ａと、レンズ１１、１２とラインセンサ１３、１４との焦点距離ｆとから対象物までの距離を求める。求められた距離データは、図示しない他の機能部に出力される。
【００５５】
次に、図９のフローチャートを参照しながら、上述した測距可能判定処理（ステップＳ２）の詳細な手順の第１例を説明する。本例では、まず制御部２は、メモリ部２２からセンサデータを取得すると、センサデータの値が所定の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０）。センサデータの値が所定範囲からはずれた画素を検出すると（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、この画素番号を記憶する（ステップＳ１１）。この処理を、ラインセンサ１３、１４の両センサの全画素について行う（ステップＳ１２）。
【００５６】
ラインセンサ１３、１４の両センサの全画素についてセンサデータが所定範囲内にあるか否かの判定が終了すると（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、記憶した画素番号が図３に示すどの領域に該当しているのかを判定する。判定対象の画素が測距可能領域を撮影した画素であるのか、測距不能領域を撮影した画素であるのかを判定する。記憶した画素番号の画素が測距可能領域Ｂ内を撮影した画素であった場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、この処理を終了して対象物までの距離を測定する。また記憶した画素番号の画素が測距可能領域Ｂ内を撮影した画素ではなかった場合には、測距不能領域Ａ内を撮影した画素であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。測距不能領域Ａ内を撮影した画素であった場合には（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、測距装置１を領域Ａ側に所定角向けて（ステップＳ１６）、ラインセンサ１３、１４によって測距可能領域内の対象物を撮影する。同様にして測距不能領域Ｃ内を撮影した画素であった場合には（ステップＳ１４／ＮＯ）、測距装置１を領域Ｃ側に所定角向けて（ステップＳ１６）、ラインセンサ１３、１４によって測距可能領域内の対象物を撮影する。ラインセンサ１３、１４で得られた電気信号は、Ａ／Ｄ変換、フィルタ処理等が行われ、センサデータとしてメモリ部２２に記録される（ステップＳ１７）。
【００５７】
次に、図１０のフローチャートを参照しながら、測距不能判定処理（ステップＳ２）の詳細な手順の第２例を説明する。本例では、まず制御部２は、メモリ部２２からセンサデータを取得すると、図３に示すＡ，Ｂ，Ｃの各領域ごとにセンサデータの値を加算して総和を求め、この総和を領域内の画素数で除算してセンサデータの値の平均値を領域ごとに求める（ステップＳ１０）。Ａ，Ｂ，Ｃの各領域ごとにセンサデータの値の平均値を求めると、どの領域のセンサデータの平均値が最も大きいかを判定する。測距可能領域である領域Ｂのセンサデータの平均値が最も大きい場合には（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、この処理を終了して対象物までの距離を測定する。また領域Ａのセンサデータの平均値が最も大きい場合には（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、測距装置１を領域Ａ側に所定角向けて（ステップＳ２５）、ラインセンサ１３、１４によって測距可能領域内の対象物を撮影する。同様にして測距不能領域Ｃ内を撮影した画素であった場合には（ステップＳ２３／ＮＯ）、測距装置１を領域Ｃ側に所定角向けて（ステップＳ２４）、ラインセンサ１３、１４によって測距可能領域内の対象物を撮影する。ラインセンサ１３、１４で得られた電気信号は、Ａ／Ｄ変換、フィルタ処理等が行われ、センサデータとしてメモリ部２２に記録される（ステップＳ２７）。
【００５８】
このように本実施例は、一対のラインセンサ１３、１４のいずれか一方にだけ結像する測距不能領域に対象物を検出した場合には、対象物が両方のラインセンサ１３、１４で撮影できる位置となるように角度調整部３０によって測距装置１の向きを調整している。この状態で対象物を撮影して対象物までの距離を測定するので、測距することができない位置にある対象物であっても、これを検出して距離を測定することができる。このため、簡単な構成で対象物の検出範囲の広い測距装置１とすることができる。また、対象物を測距不能領域内で検出した場合にだけ測距装置１の向きを調整するので、測距装置１の不要な角度調整を防止でき、消費電力の増大や角度調整部３０の短寿命化を防止可能となる。
【００５９】
なお上述した図９、１０のフローチャートでは、領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかに対象物を一つ検出した場合の手順を説明しているが、複数の領域に複数の対象物を同時に検出する場合もある。この場合は、領域Ａ，Ｂ，Ｃに優先順位をつけて、対象物を検出した領域によって順に測距を行ってもよい。また、本発明において、測距不能領域内で対象物を検出した際に、測距装置１の向きを調整して対象物が測距可能領域に入るようにしているが、少なくとも撮像部１０の向きを調整すれば良い。
【００６０】
上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施例では測距装置を例に説明を行ったが、カメラや監視装置にも適用することができる。監視装置として適用した場合、広い範囲を監視して対象物を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】測距装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】測距装置１の撮像部１０を正面から見た構成を示す図である。
【図３】レンズ１１、１２周りの構成を示す図である。
【図４】（Ａ）はレンズ１１とラインセンサ１３の位置関係を示す図であり、（Ｂ）はこの撮像部１０の撮像可能範囲を示す図である。
【図５】（Ａ）はラインセンサ１３、１４のそれぞれから出力されるセンサデータを示す図であり、（Ｂ）はラインセンサ１３、１４の出力を実際の領域に当てはめた図である。
【図６】ラインセンサ１３、１４の構成を示す図である。
【図７】測距装置１により対象物Ｘまでの距離を測距する様子を示した図である。
【図８】本実施例の全体の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】測距可能判定処理の第１の詳細手順を示すフローチャートである。
【図１０】測距可能判定処理の第２の詳細手順を示すフローチャートである。
【図１１】パッシブ測距装置の測距可能範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  測距装置                      ２  制御部
１０  撮像部                      １１、１２  レンズ
１３、１４  ラインセンサ          １５  出力部
２０  演算部                      ２１  Ａ／Ｄ変換部
２２  メモリ部                    ２３  フィルタ処理部
２４  相関演算部                  ２５  最大相関度検出部
２６  補間演算部                  ２７  位相差検出部
２８  コントラスト重心演算部      ２９  信頼性判定部
３０  角度調整部
【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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