[发明专利]测距摄像机

说明书

测距摄像机(1)具备：第一摄像系统(IS1)，其用于获取包括第一被摄体像的第一图像；第二摄像系统(IS2)，其用于获取包括第二被摄体像的第二图像；尺寸获取部(3)，其用于检测第一图像中的第一被摄体像的多个特征点，测定该特征点之间的距离，由此获取第一被摄体像的尺寸，并且通过利用极线来检测与第一被摄体像的多个特征点分别对应的、第二图像中的第二被摄体像的多个特征点，测定该特征点间的距离，由此获取第二被摄体像的尺寸；以及距离计算部(5)，其用于基于第一被摄体像的倍率与第二被摄体像的倍率的图像倍率比来计算到被摄体(100)的距离。

技术领域

本发明涉及一种一般用于测定到被摄体的距离的测距摄像机，更具体地说，涉及一种基于通过被摄体像的倍率根据到被摄体的距离发生的变化互不相同的至少两个光学系统形成的至少两个被摄体像间的图像倍率比来测定到被摄体的距离的测距摄像机。

背景技术

以往以来，提出了一种通过拍摄被摄体来测定到被摄体的距离的测距摄像机。作为这样的测距摄像机，已知一种立体摄像机方式的测距摄像机，所述立体摄像机方式的测距摄像机至少具备两对光学系统和摄像元件，所述光学系统用于将来自被摄体的光进行聚光来形成被摄体像，所述摄像元件用于将由该光学系统形成的被摄体像转换为图像信号(例如参照专利文献1)。

如专利文献1所公开的那样的立体摄像机方式的测距摄像机能够计算由在与光轴方向垂直的方向上彼此偏离地配置的两个光学系统形成的两个被摄体像之间的平移视差(与光轴方向垂直的方向上的视差)，并且基于该平移视差的值来计算到被摄体的距离。

在这样的立体摄像机方式的测距摄像机中，若被摄体像之间的平移视差小，则无法准确地计算到被摄体的距离。因而，为了使被摄体像之间的平移视差充分大，需要将两个光学系统在与光轴方向垂直的方向上间隔较远地配置。这使得难以缩小测距摄像机的尺寸。

另外，当被摄体位于近距离处时，根据得到的图像的视场的关系，可能会发生用于计算平移视差的被摄体像的特征点被拍进一个图像内但未被拍进另一个图像内的状况。为了避免该状况，需要将两个光学系统相接近地配置。然而，当将两个光学系统相接近地配置时，导致被摄体像之间的平移视差变小，测距的精度下降。因此，难以通过基于被摄体像之间的平移视差进行测距来准确地计算到位于近距离处的被摄体的距离。

针对这样的问题，本发明的发明人们提出了一种基于两个被摄体像之间的图像倍率比(倍率的比)来计算到被摄体的距离的、图像倍率比方式的测距摄像机。在图像倍率比方式的测距摄像机中，使用被摄体像的倍率根据到被摄体的距离发生的变化互不相同的两个光学系统，基于通过这两个光学系统形成的两个被摄体像之间的图像倍率比(倍率的比)来计算到被摄体的距离(参照专利文献2)。

在这样的图像倍率比方式的测距摄像机中，不利用被摄体像之间的平移视差来计算到被摄体的距离，因此即使将两个光学系统相接近地配置，也能够准确地计算到被摄体的距离。因此，能够减小测距摄像机的尺寸。另外，即使在被摄体位于近距离处的情况下，也能够准确地获取被摄体像之间的图像倍率比，因此图像倍率比方式的测距摄像机能够准确地计算到位于近距离处的被摄体的距离。

被摄体像之间的图像倍率比是根据两个被摄体像的尺寸之比来计算的。为了获取被摄体像的尺寸，检测通过拍摄被摄体像而得到的图像中的被摄体像的多个特征点(例如测距对象的高度方向或宽度方向上的两端部)，并且测定图像中的该特征点之间的距离，由此进行获取。另外，为了获取被摄体像之间的图像倍率比，需要获取两个被摄体像的相同部分的尺寸。因此，需要在检测到一个被摄体像的多个特征点后，执行用以检测与检测出的一个被摄体像的多个特征点分别对应的另一个被摄体像的多个特征点的对应特征点检测处理。

一般来说，这样的对应特征点检测处理是对通过拍摄另一个被摄体像而获取到的图像的整个区域进行搜索来执行的。然而，对图像的整个区域进行搜索需要大量处理时间的作业，会使对应特征点检测处理需要的处理时间长。其结果是，存在用于基于被摄体像间的图像倍率比来计算到被摄体的距离的处理时间变长的问题。