[发明专利]立体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及，获得表示被摄体的立体形状的距离图像的立体摄像装置。

背景技术

立体摄像装置是，以不仅获得被摄体的图像信息，也获得以图像形式表示该立体形状以及距离信息的所谓距离图像为目的的摄像装置。立体摄像装置，例如，利用于车辆用的障碍物检测系统以及医疗用的手术支援相机系统，并且大型游戏机的姿势识别系统等的各种各样的领域。

对于该立体摄像装置的具有代表性的摄像方式，公开所谓TOF方式，即，按每个像素测量向被摄体照射强度调制后的光(一般为红外光)后，到照射的光从被摄体返回为止的时间(TOF：Time Of Flight)来获得距离图像。

具体而言，例如，将以随着时间经过光强度减少的方式而被调制的光照射到被摄体，将来自该被摄体的反射光，在规定的快门定时以及快门时间内获得的TOF方式的立体摄像机(以后，也称为TOF相机)被实用化。在这样的相机中，以照射光的光强度相对于时间而减少的方式而被调制。因此，相机至被摄体的距离越近，光的飞行时间(从相机照射的光在被摄体反射，到再次返回到相机为止的时间)就越短，据此，照射光的减少量小，因此反射光的强度大。另一方面，相机至被摄体的距离越远，光的飞行时间就越长，据此，照射光的减少量大，因此反射光的强度小。如此，到被摄体为止的距离越近，各个像素接受的受光强度就越大，因此，根据每个像素的受光强度，到被摄体为止的距离信息被表现为图像的亮度。

并且，专利文献1公开，与TOF方式不同，不向被摄体照射光而进行被摄体的立体摄像的摄像方式。具体而言，利用以规定间隔被平行配置的两台相机拍摄被摄体，在获得的两个图像(由基准相机的基准图像，以及由参考相机的参考图像)之间，进行相对应的像素的搜索(立体匹配)。而且，执行利用三角测量的原理测量对应的被摄体图像部分的偏离量来获得被摄体的距离图像的所谓立体匹配方式。进而，提出了如下立体摄像装置，即，除了所述的立体匹配方式的两台相机以外，在与他们不同的位置，还追加TOF方式的一台相机的立体摄像装置。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2009－47497号公报

根据专利文献1所公开的以往技术的立体摄像装置，首先，从由立体相机的两台之中一方的相机获得的图像中提取被摄体的轮廓，从而检测被摄体。而且，接着，仅在该被摄体的轮廓的范围内进行基于立体匹配的对应像素搜索，若找到对应像素，则通过立体匹配方式生成距离图像。另一方面，在被摄体的轮廓的范围内没能搜索到对应像素的情况下，适用对应的TOF方式的像素数据来补充基于立体匹配方式的距离图像的数据。

然而，在专利文献1所记载的立体摄像装置中，被追加的TOF相机，被配置在与构成立体相机的两台相机都不同的位置。因此，相机至被摄体的视点稍微偏离，在基于立体匹配方式没能搜索到对应像素的情况下，在以TOF方式的像素数据补充立体相机的像素数据的一部分时，图像的视线产生偏离。据此，存在距离图像数据的校正不能良好地发挥作用的问题。

并且，专利文献1所记载的立体摄像装置是，除了立体匹配方式的两台相机以外，还配置其他的另一台相机的三镜头式的组套结构，因此，存在的问题是，摄像装置的小型化是困难的。

发明内容

鉴于所述问题，本发明的目的在于提供，在基于立体匹配方式没能搜索到对应像素的情况下的距离图像数据的校正时，也不产生图像的视线的偏离、能够小型化的立体摄像装置。

为了解决所述问题，本发明的实施方案之一涉及的立体摄像装置，其中，具备：第一摄像部，通过拍摄被摄体，从而生成用于计算第一距离图像的基准图像，该第一距离图像是以图像形式表示该被摄体的立体形状的图像；第二摄像部，通过从与所述第一摄像部不同的位置拍摄所述被摄体，从而生成用于计算所述第一距离图像的参考图像；对应像素搜索部，搜索所述基准图像与所述参考图像之间的对应像素；第一距离图像生成部，根据所述对应像素计算视差，生成所述第一距离图像；光源，向所述被摄体照射强度调制后的红外光；以及同步信号提供部，向第一摄像部提供与所述强度调制同步的同步信号，所述第一摄像部，根据所述同步信号接受由所述被摄体反射的、所述强度调制后的红外光的反射光，从而还生成包含距所述被摄体的反射点的距离信息的第二距离图像。