JP2001092048A - ステレオカメラの取付構造 - Google Patents
ステレオカメラの取付構造Info
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Abstract
の三次元距離分布を生成することのできるステレオカメ
ラの取付構造を提供する。 【解決手段】 車両軸方向に対して、メインカメラ4及
びサブカメラ5をメインカメラ4側に傾斜して組み付け
ることにより、画像処理装置6で算出される撮像対象の
三次元距離分布の範囲を車両軸に対して左右対称なもの
とする。
Description
離分布を算出すべく対象物を異なる視点から撮像するス
テレオカメラの取付構造に関する。
て、2台のカメラを一対とするステレオカメラで撮像対
象を異なる位置から撮像し、同一物体に対する視差から
ステレオカメラの取り付け位置や焦点距離等のカメラパ
ラメータを用いて三角測量の原理により距離を求める、
いわゆるステレオ方式による画像処理が知られている。
処理では、メインカメラで撮像された基準画像の小領域
を、サブカメラで撮像された比較画像上に設定した検索
範囲に対して1画素分ずつ順次シフトしながら重ね合わ
せ、2つの画像信号が一致した位置を求める処理を行
う。そして、撮像された画像対における同一物の位置的
な差(視差)から、三角測量の原理を用いて、対象物ま
での距離情報を得る。
ステレオ画像処理に用いられるステレオカメラは、車輌
正面、すなわち車輌軸線方向を指向して取付けられてい
る。また、比較画像上に設定される検索範囲は、図2
(a)に示されるように、基準画像の小領域に略対応す
る位置からメインカメラ側に延出された短冊状の領域に
設定される。従って、基準画像上の車輌外側(右側)の
所定区間に位置する小領域については、図2(b)及び
(c)から明らかなように、対応する検索範囲を比較画
像上に確保することができず、距離情報を得ることがで
きない。このため、上記ステレオ画像処理による三次元
距離分布の生成範囲は、図2(d)のように、車輌中心
軸に対してサブカメラ側(左側)に偏倚したものとなっ
てしまう。その結果、撮像対象に対して、十分な範囲の
三次元距離分布を得ることができない虞がある。
を一致検索する場合、視差=0の無限遠対応点の検出を
可能とするためには、比較画像の一致検索範囲に、図4
に示すような、検索マージンを設定しなければならな
い。ところが、カメラの画像端一杯まで使用して基準画
像を形成する場合、比較画像側でこの検索マージンを確
保できなくなってしまう。
で、三次元距離分布の生成範囲を車輌中心軸に対して左
右均等に設定し、必要十分な範囲の三次元距離分布を生
成することのできるステレオカメラの取付構造を提供す
ることを目的とする。
端一杯まで使用して基準画像を形成する場合において
も、無限遠対応点の検出が可能なように検索マージンを
設定することである。
め、本発明による第1のステレオカメラの取付構造は、
同一の撮像対象を異なる視点で撮像するメインカメラと
サブカメラとを備えたステレオカメラの取付構造におい
て、上記メインカメラ及び上記サブカメラの光軸を、撮
像方向に対して上記メインカメラ側に傾斜させたことを
特徴とする。
の取付構造は、上記第1のステレオカメラの取付構造に
おいて、上記メインカメラ及び上記サブカメラの傾斜角
は、両カメラの撮像画像を処理して得られる三次元距離
分布の生成範囲を、車輌中心軸に対して略左右対称とす
る角度であることを特徴とする。
カメラの取付構造は、上記第1又は第2のステレオカメ
ラの取付構造において、上記サブカメラの光軸が上記メ
インカメラの光軸に対してサブカメラ側に傾斜している
ことを特徴とする。
施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の実施の一形
態に係わり、図1はステレオ画像処理システムの概略構
成図、図2は三次元距離分布の生成範囲についての説明
図、図3はステレオカメラユニットの上面図、である。
載され、車両前方の対象物を認識するステレオ画像処理
システムを示し、このステレオ画像処理システム1は、
車外前方の対象をステレオ撮像するステレオカメラユニ
ット2と、このステレオカメラユニット2で撮像された
一対の画像対をステレオ画像処理して車外前方の対象の
三次元距離分布を生成する画像処理装置6と、を備えて
構成されている。
て、例えばCCDカメラで構成されるメインカメラ4及
びサブカメラ5と、これらメインカメラ4及びサブカメ
ラ5が所定間隔隔てて組み付けられたカメラステー3と
から構成されている。上記メインカメラ4は、カメラス
テー3の右端に取付けられ、上記画像処理部6において
ステレオ画像処理を行う際に必要な基準画像(右画像)
を撮像する。上記サブカメラ5は、カメラステー3の左
端に取付けられ、上記ステレオ画像処理における比較画
像(左画像)を撮像する。
4,上記サブカメラ5で撮像された基準画像及び比較画
像を処理して車外対象の三次元距離分布を算出し、その
距離分布情報から、道路形状や複数の立体物の三次元位
置を高速で検出することによって、自車の先行車、先行
車との相対距離、相対速度等を算出するものである。
の算出について具体的に説明すると、図2(a)(b)
に示すように、この画像処理装置6では、先ず、基準画
像上の注目する小領域(例えば4×4pix)に対し
て、対応する検索範囲(例えば4×128pix)を比
較画像上に設定する。そして、画像処理装置6では、上
記検索範囲に対して上記小領域を1画素分ずつ順次シフ
トしながら重ね合わせることにより2つの画像信号が一
致した位置を求め、画像対における同一物の位置的な差
(視差)から対象物までの距離情報を得る。
画像上の右側(メインカメラ4側)の所定区間に位置す
る小領域については、対応する検索範囲を比較画像から
得ることができない。従って、画像処理装置6によって
得られる三次元距離分布の生成範囲は、図2(d)に示
すように、基準画像上の左側(サブカメラ5側)に偏っ
た領域となる。
ト2では、この点を考慮して、メインカメラ4とサブカ
メラ5のカメラステー3への取付け構造を工夫してい
る。すなわち、図3に示すように、上記メインカメラ4
及び上記サブカメラ5は、それぞれの光軸O1,O2がメ
インカメラ4側(右側)に、θ1,θ2だけ傾斜してカメ
ラステー3に組み付けられている。言い換えれば、図1
に示すように、カメラステー3は、その長手方向が車両
軸方向(撮像方向)に対して垂直となるよう車室内に取
り付けられており、従って、上記メインカメラ4及びサ
ブカメラ5は、その光軸O1,O2が撮像方向に対して右
側にθ1,θ2だけ傾斜されている。
4の水平画角内でサブカメラ5側(左側)に偏っている
三次元距離分布の生成範囲を車輌中心軸に対して略左右
均等の位置に設定するためである。この結果、図2に示
すように、三次元距離分布の生成範囲は基準画像上で依
然サブカメラ5側(左側)に偏ってしまうものの、画像
処理装置6による三次元距離分布は自車に対して左右対
称にバランスよく生成される。
カメラ5の傾斜角θ2は、θ1>θ2の関係となるように
設定されている。換言すれば、サブカメラ5の光軸O2
がメインカメラ4の光軸O1に対してサブカメラ5側
(左側)に傾斜して設定されている。これは、基準画像
の左端より比較画像の左端の方を外側(左側)に設定す
ることにより、画像処理装置6によるステレオマッチン
グの際に無限遠対応点を検索するための検索マージンを
比較画像上に確保するためである。ただし、このような
設定は、カメラの画像端一杯まで使用して基準画像を形
成する場合に効果を発揮する。
5の傾斜角θ1,θ2は、これらの取付間隔、各カメラの
焦点距離及び画素数、ステレオ画像処理における小領域
及び検索範囲等に応じて最適に設定される。
次元距離分布の生成範囲が車輌中心軸に対して左右均等
に設定され、必要十分な範囲の三次元距離分布が生成さ
れる。
準画像を形成する場合においても、比較画像上に検索マ
ージンを設定してステレオマッチングによる無限遠対応
点の検索が可能となる。
の検索範囲を示す図
Claims (3)
- 【請求項1】 同一の撮像対象を異なる視点で撮像する
メインカメラとサブカメラとを備えたステレオカメラの
取付構造において、 上記メインカメラ及び上記サブカメラの光軸を、撮像方
向に対して上記メインカメラ側に傾斜させたことを特徴
とするステレオカメラの取付構造。 - 【請求項2】 上記メインカメラ及び上記サブカメラの
傾斜角は、両カメラの撮像画像を処理して得られる三次
元距離分布の生成範囲を、車輌中心軸に対して略左右対
称とする角度であることを特徴とする請求項1に記載の
ステレオカメラの取付構造。 - 【請求項3】 上記サブカメラの光軸が上記メインカメ
ラの光軸に対してサブカメラ側に傾斜していることを特
徴とする請求項1又は2に記載のステレオカメラの取付
構造。
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