(57)【要約】【課題】異なる波長特性を有する複数の撮像手段を用いて、特定の対象物までの距離を精度よく測定することができるようにする。【解決手段】各々感度を有する波長帯が異なる第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４によって、各々異なる視点から所定領域を撮像する。対象物抽出部３２によって、撮像された撮像画像の各々から、人間の肌についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、人間の肌領域を抽出する。位置合わせ部３４によって、撮影画像の各々から抽出された人間の肌領域の位置合わせを行って、人間の肌領域における視差量を算出する。距離測定部３６によって、算出された視差量に基づいて、人物までの距離を測定し、分光データ生成部３８によって、人間の肌領域の分光データを生成する。【選択図】図１
2013024653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々感度を有する光の波長帯が異なり、かつ、各々異なる視点から所定領域を撮像する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段によって撮像された撮像画像の各々から、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域を抽出する領域抽出手段と、
前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域の位置合わせを行って、前記領域における視差量を算出する視差量算出手段と、
前記視差量算出手段によって算出された前記視差量に基づいて、前記特定の対象物までの距離を測定する距離測定手段と、
を含む距離測定装置。
【請求項２】
前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域における、光の波長帯の各々の反射強度を表わす分光データを生成する分光データ生成手段を更に含む請求項１記載の距離測定装置。
【請求項３】
前記撮像手段の各々は、複数の光の波長帯に感度を有することを特徴とする請求項１又は２記載の距離測定装置。
【請求項４】
前記視差量算出手段は、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域を重ね合わせたときの重なる面積が最大となるように、前記領域の位置合わせを行い、前記領域の位置合わせ結果に基づいて、前記領域における視差量を算出する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の距離測定装置。
【請求項５】
コンピュータを、
各々感度を有する光の波長帯が異なり、かつ、各々異なる視点から所定領域を撮像する複数の撮像手段によって撮像された撮像画像の各々から、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域を抽出する領域抽出手段、
前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域の位置合わせを行って、前記領域における視差量を算出する視差量算出手段、及び
前記視差量算出手段によって算出された前記視差量に基づいて、前記特定の対象物までの距離を測定する距離測定手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離測定装置及びプログラムに係り、特に、複数の撮像手段によって撮像した画像から、特定の対象物までの距離を測定する距離測定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複雑な３次元対象の位置・姿勢検出および認識を目的としたシステムが開発されており、例えば、両眼視による濃淡画像から抽出されたエッジを基本要素として対象の３次元形状を復元する３次元ビジョンシステムが知られている（非特許文献１）。この３次元ビジョンシステムでは、視差が出るように配置された２台の同一のカメラにより取得した画像に対してエッジ検出処理を行い、検出されたエッジの類似度を測ることで対象の３次元形状を復元している。
【０００３】
また、多くのバンド数を測定可能で、各バンドの分光画像の位置ずれがない分光測定方法が知られている（特許文献１）。この分光測定方法では、基準カメラと参照カメラとを用いて被測定物を撮影し、参照カメラにより作成された参照画像データを、基準カメラの位置から撮影したように射影変換し、画像中の被測定物上の任意の点を示す座標が、基準カメラで撮影された基準画像データの被測定物上の同一点上の座標を示すような変換画像データを作成し、基準カメラで撮影された基準画像データと変換画像データとの座標を共有化して、当該座標上における被測定物上の任意の点の分光データを作成している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】内藤貴志、木村好克、「ステレオビジョンシステムの開発」、豊田中央研究所  Ｒ＆Ｄ  レビュー、Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．２、１９９６年６月
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の非特許文献１に記載の技術では、異なる波長特性を有する２台のカメラを用いた場合、両者のエッジ画像が異なるため、正確に類似度を算出することができなくなり、３次元形状を精度良く求めることができない、という問題がある。これは、感度を有する波長がカメラの間で異なるという理由から、取得する画像に差が出るためであり、輝度を用いて類似度を算出する他のステレオカメラの技術でも同様となる。
【０００７】
また、上記で述べたように、異なる波長特性を有するカメラで撮像する場合、それらの画像の位置合わせが困難となるが、上記の特許文献１に記載の技術では、被測定物表面に基準点を投光することで、複数台のカメラの位置合わせを実現している。しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、投光された基準点を表面に持つ対象物の領域しか位置合わせを行うことができず、投光の範囲外に存在する対象物の領域の位置合わせを行うことは不可能である、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、異なる波長特性を有する複数の撮像手段を用いて、特定の対象物までの距離を精度よく測定することができる距離測定装置及びプログラ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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る距離測定装置は、各々感度を有する光の波長帯が異なり、かつ、各々異なる視点から所定領域を撮像する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段によって撮像された撮像画像の各々から、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域を抽出する領域抽出手段と、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域の位置合わせを行って、前記領域における視差量を算出する視差量算出手段と、前記視差量算出手段によって算出された前記視差量に基づいて、前記特定の対象物までの距離を測定する距離測定手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、各々感度を有する光の波長帯が異なり、かつ、各々異なる視点から所定領域を撮像する複数の撮像手段によって撮像された撮像画像の各々から、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域を抽出する領域抽出手段、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域の位置合わせを行って、前記領域における視差量を算出する視差量算出手段、及び前記視差量算出手段によって算出された前記視差量に基づいて、前記特定の対象物までの距離を測定する距離測定手段として機能させるためのプログラムである。
【００１１】
本発明によれば、複数の撮像手段によって、各々異なる視点から所定領域を撮像する。領域抽出手段によって、前記複数の撮像手段によって撮像された撮像画像の各々から、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する予め定められた条件に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域を抽出する。
【００１２】
そして、視差量算出手段によって、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域の位置合わせを行って、前記領域における視差量を算出する。距離測定手段によって、前記視差量算出手段によって算出された前記視差量に基づいて、前記特定の対象物までの距離を測定する。
【００１３】
このように、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する条件に基づいて、撮像画像の各々から特定の対象物を表わす領域を抽出し、当該領域の位置合わせを行って、視差量を算出することにより、異なる波長特性を有する複数の撮像手段を用いて、特定の対象物までの距離を精度よく測定することができる。
【００１４】
本発明に係る距離測定装置は、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域に基づいて、前記特定の対象物を表わす領域における、光の波長帯の各々の反射強度を表わす分光データを生成する分光データ生成手段を更に含むようにすることができる。
【００１５】
本発明に係る撮像手段の各々は、複数の光の波長帯に感度を有するようにすることができる。
【００１６】
本発明に係る視差量算出手段は、前記領域抽出手段によって前記撮影画像の各々から抽出された前記領域を重ね合わせたときの重なる面積が最大となるように、前記領域の位置合わせを行い、前記領域の位置合わせ結果に基づいて、前記領域における視差量を算出するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の距離測定装置及びプログラムによれば、特定の対象物についての光の波長帯の各々の反射強度に関する条件に基づいて、撮像画像の各々から特定の対象物を表わす領域を抽出し、当該領域の位置合わせを行って、視差量を算出することにより、異なる波長特性を有する複数の撮像手段を用いて、特定の対象物までの距離を精度よく測定することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る距離測定装置の構成を示す概略図である。
【図２】撮像装置の構成を示す図である。
【図３】第１撮像装置が感度を有する波長帯を示す図である。
【図４】第２撮像装置が感度を有する波長帯を示す図である。
【図５】第１撮像装置及び第２撮像装置を配置した様子を示す図である。
【図６】可視光画像の例を示す図である。
【図７】近赤外画像の例を示す図である。
【図８】可視光画像から人間の肌領域を抽出した結果を示す図である。
【図９】近赤外画像から人間の肌領域を抽出した結果を示す図である。
【図１０】可視光画像から検出されるエッジ情報を示す図である。
【図１１】近赤外画像から検出されるエッジ情報を示す図である。
【図１２】可視光画像から抽出された人間の肌領域と、近赤外画像から抽出された人間の肌領域とを重ね合わせた結果を示す図である。
【図１３】画像の並行移動量と、重ね合わされた人間の肌領域との関係を示すグラフである。
【図１４】可視光画像から抽出された人間の肌領域と、近赤外画像から抽出された人間の肌領域とを位置合わせした結果における重ね合わせ領域を示す図である。
【図１５】（Ａ）人間の肌の分光反射特性を示すグラフ、及び（Ｂ）分光データを示すグラフである。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る距離測定装置のコンピュータにおける距離測定処理ルーチンの内容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】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、車両に搭載され、対象物としての人物までの距離を測定すると共に、人間の肌領域の分光データを出力する距離測定装置に本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る距離測定装置１０は、車両（図示省略）に取り付けられ、かつ、車両の前方を撮像して画像を生成する第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４と、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４の各々から得られる撮像画像に基づいて、人物までの距離を測定すると共に、人物の領域の分光データを出力するコンピュータ１６と、コンピュータ１６での処理結果を出力する出力装置１８とを備えている。
【００２１】
第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４の各々は、異なる視点から、車両前方の対象領域を撮像するように設置されている。図２に示すように、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４の各々は、レンズ２０を透過した入射光をプリズム２２で分光する。プリズム２２には狭帯域のバンドパスフィルタ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが蒸着されており、所定の波長の光がバンドパスフィルタ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを透過して３つの高感度撮像部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃに入射する。つまり、３つの高感度撮像部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃは、同一の光軸の画像を取得可能である。
【００２２】
高感度撮像部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの各々は、画素を構成する撮像素子が配列されて構成されており、画像信号を生成する。
【００２３】
第１撮像装置１２のバンドパスフィルタ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、図３に示すような可視領域の３波長帯Ｒ，Ｇ，Ｂを透過するように構成され、第１撮像装置１２は、可視領域の３波長帯Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号から生成される撮像画像（可視光画像）を出力する。
【００２４】
第２撮像装置１４のバンドパスフィルタ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、図４に示すような近赤外領域の３波長帯ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３（ＩＲ１＜ＩＲ２＜ＩＲ３）を透過するように構成され、第２撮像装置１４は、近赤外領域の３波長帯ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３の画像信号から生成される撮像画像（近赤外画像）を出力する。
【００２５】
また、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４の各々は、更に、高感度撮像部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃで生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）、及びＡ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）を備えている。
【００２６】
図５に示すように、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４は横に並行に設置され、可視光画像及び近赤外画像が同時に取得される。例えば、第１撮像装置１２によって、図６に示すような可視光画像が取得され、第２撮像装置１４によって、図７に示すような近赤外画像が取得される。なお、図７の近赤外画像では、ＩＲ１フィルタをＢ成分、ＩＲ２フィルタをＧ成分、ＩＲ３フィルタをＲ成分として、擬似カラーを用いて表現している。
【００２７】
コンピュータ１６は、距離測定装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する距離測定処理ルーチンのプログラム等を記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。このような構成の場合には、各構成要素の機能を実現するためのプログラムをＲＯＭに記憶しておき、これをＣＰＵが実行することによって、各機能が実現されるようにする。
【００２８】
このコンピュータ１６をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、上記図１に示すように、第１撮像装置１２によって撮像された可視光画像及び第２撮像装置１４によって撮像された近赤外画像を取得する画像取得部３０と、可視光画像及び近赤外画像の各々から人間の肌を表わす領域を抽出する対象物抽出部３２と、抽出された肌領域の位置合わせを行って、肌領域における視差量を算出する位置合わせ部３４と、視差量に基づいて、人物までの距離を測定する距離測定部３６と、肌領域の分光データを生成する分光データ生成部３８とを備えている。なお、対象物抽出部３２は、領域抽出手段の一例であり、位置合わせ部３４は、視差量算出手段の一例である。
【００２９】
対象物抽出部３２は、取得した可視光画像から、肌色領域を抽出する手法を用いて、以下の（１）式に示す条件式に従って、ＹＣｒＣｂ色空間における肌色空間の画素を抜き出して、図８に示すように人間の肌領域を抽出する。なお、図８では、白色の領域が人間の肌として判定された領域としている。
【００３０】
【数１】
2013024653.tif 000003
【００３１】
なお、Ｒは、対象画素のＲ成分であり、Ｇは、対象画素のＧ成分であり、Ｂは、対象画素のＢ成分である。
【００３２】
また、対象物抽出部３２は、取得した近赤外画像から、人間の肌が９７０ｎｍの光を吸収する特性を用いて、以下の（２）式に示す条件式に従って、８７０ｎｍおよび１０５０ｎｍの光に対して９７０ｎｍの光の反射強度が小さい画素を抜き出して、図９に示すように人間の肌領域を抽出する。なお、図９では白色の領域が人間の肌として判定された領域としている。
【００３３】
【数２】
2013024653.tif 000004
【００３４】
ただし、ＩＲ１は、対象画素のＩＲ１成分であり、ＩＲ２は、対象画素のＩＲ２成分であり、ＩＲ３は、対象画素のＩＲ３成分である。
【００３５】
次に、領域の位置合わせを行う原理について説明する。
【００３６】
２台のカメラの画像に表された対象物の位置を合わせて対象物までの距離データを得る方法をステレオマッチング技術と呼び、通常それぞれの画像の輝度やエッジ情報の類似度を算出して２台のカメラ中の対象物の対応を求める。しかしながら、本実施の形態に係る撮像装置の構成では、それぞれの撮像装置において感度を有する光の波長帯が異なるため、上記図６および図７のように輝度の異なる画像が取得される。このような輝度の異なる画像において、輝度を用いて類似度を求めることは困難である。また、上記図６および図７に示す画像からエッジ情報を抜き出した画像を図１０および図１１に示す。こちらも、輝度の場合と同様に、２台の撮像装置において異なるエッジ情報が取得されるため、エッジ情報を用いても類似度を算出することは困難である。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、対象物抽出部３２によって、得られた可視光画像及び近赤外画像に対して、分光スペクトル特性（波長に対する反射強度の特性）を利用した材質判定技術を適用して、人間の肌領域を抽出し、位置合わせ部３４によって、対象物抽出部３２により抽出された人間の肌領域の重ね合わせ領域が最大となる位置に、可視光画像及び近赤外画像のそれぞれを移動させることで、取得した可視光画像及び近赤外画像における肌領域の位置合わせを行う。
【００３８】
ここで、上記図８および図９における画像から人間の肌と抽出された領域を重ね合わせた画像を図１２に示す。２台の撮像装置は並行に設置されているため、撮像装置の光軸が異なっており、上記図１２に示すように正しく人間の肌の領域として重ね合わせて表現することはできない。しかしながら、事前に２台の撮像装置のキャリブレーションを行い、水平方向に片方の画像を移動させるのみで画像中の対象物の位置合わせが可能な状態にしてある場合、水平方向に数画素移動させることで、いずれかの位置で、重ね合わせた画像においても正しく人間の肌の領域を表現することができる。
【００３９】
本実施の形態では、正しい重ね合わせの位置であると判断するために、重ね合わせ画像における人間の肌の重ね合わせ領域の面積を用いる。水平方向への画像移動量と重ね合わせ画像における人間の肌の重ね合わせ領域の面積の関係を表したグラフを図１３に示す。
【００４０】
上記図１３に示すように、人間の肌の重ね合わせ領域の面積が最大となる位置が最良の重ね合わせ位置となる。つまり、水平方向へ対象画像をずらしながら、人間の肌の重ね合わせ領域の面積を解析することで、画像中の対象物（人物）の位置合わせが可能となる。
【００４１】
上記図８および図９に示す人間の肌領域を重ね合わせた領域の面積が最大となる位置において、画像を重ね合わせた結果を、図１４に示す。
【００４２】
以上説明したように、位置合わせ部３４は、対象物抽出部３２によって抽出された人間の肌領域を重ね合わせた領域が最大となる位置に、可視光画像及び近赤外画像を並行移動させて、位置合わせを行ない、位置合わせを行なった結果に基づいて、人間の肌領域における視差量を算出する。
【００４３】
距離測定部３６は、算出された人間の肌領域における視差量ｄに基づいて、以下の（３）式に従って、人物までの距離Ｚｐを算出し、距離の測定結果として、出力装置１８によって出力させる。
【００４４】
【数３】
2013024653.tif 000005
【００４５】
ただし、Ｂは、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４間の距離（ベース長さ）であり、ｆは、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４の焦点距離である。
【００４６】
分光データ生成部３８は、算出された視差量と、可視光画像及び近赤外画像の各々から抽出された人間の肌領域とに基づいて、重ね合わされた人間の肌領域における分光データを生成する。例えば、図１５（Ａ）に示すような分光反射特性をもっている人間の肌に対して、図１５（Ｂ）に示すような分光データが生成される。なお、分光データとは、対象物の分光反射特性を表すデータであり、上記図１５（Ｂ）の各点は、各波長帯における反射強度を示している。
【００４７】
また、分光データ生成部３８は、生成した分光データを、出力装置１８によって出力させる。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る距離測定装置１０の作用について説明する。距離測定装置１０を搭載した車両の走行中に、第１撮像装置１２及び第２撮像装置１４によって車両の前方の所定領域が撮像されると、コンピュータ１６において、図１６に示す距離測定処理ルーチンが実行される。
【００４９】
ステップ１００で、第１撮像装置１２で撮像された可視光画像及び第２撮像装置１４で撮像された近赤外画像を取得する。次のステップ１０２において、上記ステップ１００で取得した可視光画像から、上記（１）式の条件を満たす画素を抜き出して、人間の肌領域を抽出し、ステップ１０４において、上記ステップ１００で取得した近赤外画像から、上記（２）式の条件を満たす画素を抜き出して、人間の肌領域を抽出する。
【００５０】
そして、ステップ１０６において、上記ステップ１０２、１０４で抽出された人間の肌領域を重ね合わせた領域が最大となるように、可視光画像及び近赤外画像を並行移動させて、位置合わせを行い、位置合わせの結果に基づいて、人間の肌領域における視差量を算出する。
【００５１】
次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で算出された視差量に基づいて、上記(３)式に従って、測定対象となる人物までの距離を測定する。ステップ１１０では、上記ステップ１０６で算出された視差量と、上記ステップ１０２、１０４で抽出された人間の肌領域とに基づいて、重ねあわされた人間の肌領域の分光データを生成する。
【００５２】
そして、ステップ１１２において、上記ステップ１０８で測定された対象の人物までの距離、及び上記ステップ１１０で生成された分光データを出力装置１８により出力して、距離測定処理ルーチンを終了する。
【００５３】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る距離測定装置によれば、人間の肌についての光の波長帯の各々の反射強度に関する条件に基づいて、異なる視点から撮像された２つの撮像画像の各々から、人間の肌領域を抽出し、人間の肌領域の位置合わせを行って、人間の肌領域における視差量を算出することにより、異なる波長特性を有する複数の撮像装置を用いて、人物までの距離を精度よく測定することができる。
【００５４】
また、異なる位置に設置された複数の撮像装置における視差量を算出することで、距離データを取得すると共に、異なる波長帯に感度を有する複数の撮像装置を用いることで、対象の分光データを取得することにより、対象の距離データと分光データを同時に取得できる。
【００５５】
また、基準点を用いずに、複数の画像における対象物の位置合わせを実現するため、基準点の投光など、撮像装置以外の追加の装置を伴わずに、対象の距離データと分光データを同時に取得できる。
【００５６】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
第２の実施の形態では、各撮像装置が、１つの波長帯に感度を有するように構成されている点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００５８】
第２の実施の形態に係る距離測定装置は、各々異なる１つの波長帯に感度を有する複数の撮像装置を備えている。例えば、複数の撮像装置として、Ｒの波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、Ｒ成分の画像を撮像する撮像装置と、Ｇの波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、Ｇ成分の画像を撮像する撮像装置、Ｂの波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、Ｇ成分の画像を撮像する撮像装置と、ＩＲ１の波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、ＩＲ１成分の画像を撮像する撮像装置と、ＩＲ２の波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、ＩＲ２成分の画像を撮像する撮像装置と、ＩＲ３の波長帯を透過するバンドパスフィルタを持ち、ＩＲ３成分の画像を撮像する撮像装置とが設けられている。
【００５９】
また、人間の肌はそれぞれのフィルタ領域で取り得る値の範囲が決まっている。そこで、距離測定装置の対象物抽出部３２では、各撮像装置によって撮像された画像の各々について、輝度に関する単純な閾値処理を行って、人間の肌領域を抽出する。なお、ホワイトバランスは調整されている事を前提としている。
【００６０】
位置合わせ部３４は、各撮像画像から抽出された肌領域を重ね合わせて、重ね合わされた領域の面積が最大となるように、各撮像画像を並行移動させて、位置合わせを行い、人間の肌領域について、撮像画像間の視差量を算出する。
【００６１】
距離測定部３６は、算出された視差量に基づいて、上記（３）式に従って、人物までの距離を測定する。分光データ生成部３８は、重ね合わされた肌領域について分光データを生成する。
【００６２】
なお、第２の実施の形態に係る距離測定装置の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様のであるため、説明を省略する。
【００６３】
このように、第２の実施の形態に係る距離測定装置によれば、異なる１つの波長帯に感度を有する複数の撮像装置を用いて、人物までの距離を精度よく測定すると共に、人間の肌領域の分光データを取得することができる。
【００６４】
なお、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、人間の肌領域を重ね合わせた領域が最大となる位置まで画像を移動させて視差量を求める場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、人間の肌らしさを一つのエネルギー関数として定義し、そのエネルギー関数の値が最大となる位置まで画像を移動させて視差量を求めるようにしてもよい。ここで、人間の肌には、上記Ｃｒの値が高く、Ｃｂの値が低く、さらに、（ＩＲ１−ＩＲ２）の値と（ＩＲ３−ＩＲ１）の値とが高い傾向にあることが分かる。そのような傾向から、以下の（４）式に示すようなエネルギー関数Ｅを定義し、当該エネルギー関数Ｅが最大となる位置まで画像を移動させて、人間の肌領域における視差量を求めるようにしてもよい。
【００６５】
【数４】
2013024653.tif 000006
【００６６】
また、特定の対象物が人間の肌である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、特定の対象物を樹木とした場合には、樹木は青や赤の波長帯よりも緑の波長帯の光の反射強度が強く、赤の波長帯よりも近赤外(８００ｎｍ程度)の光の反射強度が非常に強いという特徴がある。そのため、第１撮像装置を、青と緑の光に感度を有する撮像装置とし、第２撮像装置を、赤と近赤外の光に感度を有する撮像装置として、ステレオカメラを構築するようにすればよい。また、第１撮像装置の撮像画像から、緑から青の光を引いた強度が大きい画素を抜き出して樹木の領域を抽出し、第２撮像画像の撮像画像から、近赤外から赤の光を引いた強度が非常に大きい画素を抜き出して、特定の対象物である樹木の領域を抽出して、位置合わせを行うようにすればよい。
【００６７】
また、特定の対象物が複数存在する場合には、特定の対象物毎に、材質判定技術を適用した領域抽出、および抽出された領域の位置合わせを行うことで、特定の対象物別に距離データと分光データを取得するようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施の形態の画像信号処理装置の各部をコンピュータで実現した場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各部の機能を実現する複数のコンピュータ、または１つまたは複数の電子回路で構成するようにしてもよい。
【００６９】
なお、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムをＣＤＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０   距離測定装置
１２   第１撮像装置
１４   第２撮像装置
１６   コンピュータ
３２   対象物抽出部
３４   位置合わせ部
３６   距離測定部
３８   分光データ生成部
【図１】
2013024653.tif 000007
【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１３】
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【図１５】
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【図１６】
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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１４】
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