[发明专利]立体相机及立体相机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体相机，其处理从多个相机取得的多个图像的视差并计算到前方的被摄体的距离，或者生成立体图像。

背景技术

以往，已知有一种立体相机，其通过仅相距规定的间隔(基线长度)地配置两个相机的光轴，处理从该两个相机导入的两个图像的视差，从而导出到前方的被摄体的距离。该立体相机作为用于测量到被摄体的距离的距离测量装置而装载于车辆等，被应用于发出车距警报、障碍物警报的防冲击系统。

另外，近年来，在薄型电视机等中显示立体图像的显示设备正在普及。进而，在使用了数码静物相机或摄影机等电子摄像元件的电子信息设备中，也已知有可拍摄、存储立体图像的设备。在这种情况下，左右对称地配置两个CMOS图像传感器或CCD图像传感器作为固态摄像元件，利用这些相机来拍摄被摄体，将得到的图像信息作为可立体观测的影像数据存储于存储介质。

在上述立体相机中，在同时拍摄的左右相机中产生的视差是通过在水平方向上仅相距一定的距离d地配置左右相机而产生的。然而，在使用望远系的摄影光学系统进行拍摄的情况下，左右的摄影视场角各自的叠印区域变小，有时难以得到足够的视差。为了避免该问题，设为根据被摄体距离信息来控制配置于左右的至少一对摄影光学系统、以及该一对摄影光学系统的光轴所形成的辐辏角的立体相机正在逐渐普通化。

另外，在立体相机中如上所述，使通过了两个摄影光学系统的来自被摄体的光在摄像元件上成像，通过处理从摄像元件得到的图像信号而或测量到被摄体的距离，或生成立体图像的情况很多。然而，在离开摄像元件中的摄像光学系统的光轴的区域(特别是周边部)中，有时因为摄像光学系统的畸变像差或像面像差的影响而使得到的图像信号的品质降低。其结果是，有时会产生距离测量的精度降低、或立体图像的品质降低等不良情况。

另外，一般通过延长基线长度就能增大在左右相机间产生的视差，能提高距离测量的精度。由此，在发生上述那样的距离测量的精度降低的情况下，有时为了对其进行校正需要将基线长度延长一定程度，而妨碍装置的小型化。进而，为了抑制减小摄像光学系统的畸变像差或像面像差，需要将摄像光学系统自身大型化，有时也会因为该理由而使装置的小型化变得困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-53303号公报

专利文献2:日本特开2007-101662号公报

专利文献3:日本特开2005-278133号公报

专利文献4:日本特开2001-284564号公报

专利文献5:日本特开平7-95623号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而研究出的，其目的在于提供一种技术，该技术能提高利用立体相机的距离测量的精度或立体图像的品质，或者能将立体相机的装置小型化。

用于解决问题的方案

本发明涉及一种立体相机，该立体相机具备多个具有光学系统和摄像元件的摄像部，根据用该摄像部取得的被摄体的图像信号，测量到被摄体的距离或生成立体图像。而且该立体相机的最大的特征在于，使摄像部中的摄像元件的受光面向光轴方向弯曲，以便校正该摄像部中的光学系统的像差。

更具体地说，提供一种立体相机，该立体相机具备多个摄像部，该摄像部具有光学系统和使通过该光学系统的光成像的摄像元件，

基于通过利用所述多个摄像部来拍摄规定的被摄体而取得的图像信号，导出到所述被摄体的距离或生成包含了所述被摄体的立体图像，

所述立体相机的特征在于，使位于所述多个摄像部的至少一部分中的所述摄像元件的受光面向光轴方向弯曲，以便校正将被摄体的图像成像于该摄像元件上的所述光学系统的像差。

在此，如上所述，在用光学系统使被摄体的图像成像于摄像元件的情况下，虽然位于摄像元件的受光面的靠近光轴的中央部没有问题，但是在离开光轴的摄像元件的周边部有时会因为光学系统的像差而产生散焦或图像的畸变。在立体相机中，有时因为该像差而使距离测量的精度降低或使立体图像的品质降低。

对此，在本发明中使由普通平面所构成的摄像元件的受光面向光轴方向弯曲，以校正光学系统的像差。由此，能在摄像元件的受光面的整个面抑制由光学系统的像差产生的散焦、图像的畸变等。其结果是，能抑制立体相机的距离测量的精度降低、立体图像的品质降低。另外，因为能缩短基线长度，实现光学系统本身的小型化，所以可促进装置的小型化。