JPH04150493A - 両眼立体視装置の照明制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ２台のカメラで対象物を撮影し画像処理する両眼立体視
装置の照明制御に関し、 照明範囲のエツジ数が所定数以内となるよう照明範囲を
調整することを目的とし、 両眼立体視装置の照明制御方法において、対象物を照射
する照明の照明範囲のエツジ数を所定値以内にするよう
前記照明の照明範囲を制御する構成とし、また、両眼立
体視装置の照明制御装置において、照明の照射方向を定
める駆動部と、前記照明の照明範囲の画像のエツジ数を
算出し所定のエツジ数を含む大きさの照明範囲を演算す
る画像処理部と、この画像処理部の定めた大きさの照明
範囲となるよう前記照明の照明範囲を調整する照明範囲
調整部とを備えるよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、２台のカメラで対象物を撮影し画像処理する
両眼立体視装置の照明制御に関する。

両眼立体視装置は、２台のカメラから入力した画像を処
理することによって物体の距離の計測などに用いられて
いる。今日、自動車やオートメーシジン管理など人間の
目が必要不可欠な分野が多いが、このような両眼立体視
装置により人間の視覚機構を代行し、人間が介在しない
産業の完全機械化を目指した開発が進められている。

〔従来の技術〕

この両眼立体視装置の補助としてスポット光やサーチラ
イトなどをポインタとして用いて、シーンに照射し、そ
れを目印に左右の画像の対応付けを容易にする方法は、
両眼立体視装置を実用化するのに有効な方法である。サ
ーチライトを用いた両眼立体視装置の照明について第９
図を用いて説明する。第９図（ａ）は従来用いられてい
るサーチライト照明を用いた両眼立体視装置のシステム
構成を示しら）は対応付は範囲の説明図である。なお、
スポットによる照明は、シーンに照射されたポインタが
小さく、−点一点探索する必要があり、般の両眼立体視
装置のようにエツジというまとまった形で対応付けをお
こなう方式よりも効率が悪いので、以降はサーチライト
照明を用いる場合につき説明する。なお、エツジとは画
像の濃淡の変化の激しい部分をいう。一般の両眼立体視
装置には照射する装置としてサーチライトなどが備え付
けられている。このサーチライトはどの位置においても
構わない。このサーチライトを用いて、予め決められた
順番にライト（このライトも種類を問わない。赤外線で
も可視光でもよい。）をシーンに向けて照射する。照射
された部分はそれ以外の部分と区別がつきやすく、例え
ば、同図に示すカメラから入力した左右の画像は（ｂ）
に示すように斜線の部分のようになる。このように、斜
線部内で従来のステレオマツチングを行うことによって
、全画面で対応付けを行うより処理時間が短くなるだけ
でなく、より正確な対応が可能になる。

〔発明が解決しようとする課題］ 上述のようにサーチライトを用いることによって対応付
けの処理時間や対応精度は改善されるがライトの当たる
部分が複雑な形状である場合には、処理対象となる１画
面中にエツジの数が多いため、処理時間がかかり対応精
度が劣るという欠点をもっている。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、照明範
囲のエツジ数が所定数以内となるよう照明範囲を調整す
る両眼立体視装置の照明制御方法および装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。１は２台のカメラで対
象物を撮影し、２はこの対象物を照射する照明である。

３はこの照明を照射方向に駆動する駆動部であり、４は
カメラｌの撮影した画像のエツジ数を算出し、所定数の
エツジ数を含む大きさの照明範囲を演算する画像処理部
、５はこの画像処理部で定めた大きさの照明範囲となる
よう前記照明を制御する照明範囲調整部である。

〔作　用〕

画像処理部４では、最初にカメラ１から人力した画像か
らエツジを抽出する。このとき、エツジの数が領域の大
きざに対して、予め定められた値を越えないよう第２図
に示すように領域を分割してゆく。分割し終わった時、
照明の仰俯角や水平角を調整する駆動部３をその分割し
た領域方向に向けてライトを照射する。照明範囲調整部
５は、照明範囲を調整する。まず最初の照射では、デフ
ォルト値として標準型と呼ぶ大きさにライトの照明範囲
を設定し、第２図に示すように画像処理部４の指示によ
り標準型を中心に大きさを段階的または連続的に変化さ
せてゆく。照射された領域はカメラ１を通じて画像処理
部４に入力し、照明範囲のエツジ数が領域分割時に定め
た値となるよう照明範囲を調整する。これによりライト
で照らされた照明範囲に所定数以内のエツジを含むこと
になるので、ステレオ対応が可能となり、ステレオの対
応処理の時間が短縮され、対応精度が向上する。

（実　施　例〕 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は本発明の実施例を示すブロック図である。本図
は第１図に示すブロック構成と同じであるが、特に画像
処理部を詳細に示した図である。

同図において、カメラ１．サーチライト２．駆動部３．
照明範囲調整部４は第１図で説明した内容と同じなので
画像処理部４について詳細に説明する。なお、カメラ１
とサーチライト２は同じ位置に設定されている。

画像処理部４は、処理順序を決め全体を制御する順序決
定部４０と、領域内のエツジ数を算出しエツジ数が所定
数以内となるよう領域を分割する領域分割部４１と、サ
ーチライトで照射された領域内のエツジ数が領域分割部
４１で分割するとき、所定数以内になっているか比較す
る比較部４２と、領域分割部４１で分割した領域内のエ
ツジ数を算出するエツジ量算出部４３と、画像のエツジ
を抽出するエツジ抽出部４４．４５と、サーチライトに
照射された領域のみを抽出できるようにするフィルタ部
４６と、カメラ１より画像を入力する画像入力部４７と
、画像入力部４７より入力した画像を格納するフレーム
メモリ４８．４９とから構成される。

次に動作について説明する。

まず動作が開始されると画像処理部４の順序決定部４０
へ起動命令が送られる。順序決定部４０は起動命令を受
けて画像入力部４７に対してカメラ１で画像を撮影し、
フレームメモリ４Ｂに入力するよう命令する。画像入力
部４７は画像をカメラ１から入力するだけでなく、Ａ／
Ｄ変換を行い、順序決定部４０が指定したフレームメモ
リ４８又は４９に格納する。フレームメモリ４Ｂ及び４
９は、例えば、縦横ＭＡＸ画素ＸＭＡＸ画素の大きさの
マトリックスメモリで、１画素につき２５６ビツトのメ
モリを持っている。なお、これらのフレームメモリ４８
．４９には座標が付けられており、左上隅を原点として
横方向をＸ座標、縦方向をＸ座標に設定している。

格納が終了したならば、順序決定部４０に通知する。

次に順序決定部４０はエツジ抽出部４４に動作開始を命
令する。エツジ抽出部４４はフレームメモリ４８内のデ
ータを左上隅から順に第４図に示すラプラシアン・オペ
レータを走査して画像の濃淡変化の激しい部分（エツジ
）を抽出し、フレームメモリ４８にその結果を保存する
。保存が終了したとき、エツジ抽出部４４は領域分割部
４１を起動させる。領域分割部４１はエツジ量算出部４
３と連携して処理を進める。領域分割部４１では、分割
する領域の左上隅の座標と右下隅の座標をエツジ量算出
部４３に送り、指定の領域内のエツジ点の個数を数えさ
せる。エツジ量算出部４３は指定の座標点から走査して
フレームメモリ４８内のエツジ点を数え、領域分割部４
１に送る。領域分割部４１は送られたエツジ点と領域の
大きさとの割合を計算し、予め設定されたしきい値と比
較する。このしきい値よりも大きい場合は、第５図に示
すように均等に４つの領域に分割し、各領域に対して同
様にエツジ点を求める。なお、どういう順番で分割する
か、どれだけ細かく分割されたかを記録するため、分割
された領域に特有の番号（分割コード）を割り当てる。

具体的には、領域の大きさには関係なく、分割した領域
の位置に合わせて割り当てられた４つの番号を、分割さ
れるごとに組み合ねセで、符号化するものである。例え
ば、最初に画像全体を４分割すると仮定する。その左」
二の領域はその位置よりＯという番号が割り当てられる
。次に、Ｏの番号がつけられた領域を４分割すると、そ
の右下の領域は０の領域の右下ということで０３と符号
化される。

更に、この領域を４分割すると、その左下の領域は０３
の領域の左下であるので０３２と符号化される。このよ
うに領域を順次符号化しながら領域分割を繰り返す、こ
の分割はコードが短く、数字の小さい領域から順に行う
。つまり、０１２よりも０１１を先に分割される。この
番号は分割コードとして第６１！ｉに示す格納メモリに
格納される。

この時の格納順は、分割された順、即ちコードの若い順
に格納される。しきい値以下のエツジ点を持つように、
すべての領域が分割されたならば、そのことを順序決定
部４０に通知する。

以下の処理は第６図に示す格納メモリからアドレス順に
分割コードが示す領域ごとに行う。この処理を制御する
のは順序決定部４０である。順序決定部４０は第６図の
格納メモリから分割コードを順に呼び出し、第７図に示
すような領域左上隅と右下隅の座標を計算し、処理する
領域の範囲を求める。座標の８１算は、ｉ−１回目の分
割によって得られた領域の各座標を（ＳＸｉ−１，５Ｙ
ｉ１）、（ＥＸｉ−１，ＥＹｉ−１）とすると、これら
の座標を使ってｉ回目の分割によって得られる分割位置
番号ｎの領域の座標を計算することにより行う。このよ
うにすると、第７図に示すように４つの漸化式を立てる
ことができ、初期値である画像全体での左上隅と右下隅
の座標と、分割コードからコードが示す領域の範囲が算
出できる。

算出した座標を駆動部３に送り、サーチライト２がその
部分にあたるよう仰俯角および水平角を設定する。照明
範囲調整部５では、標準型の照明範囲で照射するようサ
ーチライト２を制御する。照射されたとき、順序決定部
４０は画像入力部４７に４度はフレームメモリ４９に画
像を取り込むよう指示する０画像がフレームメモ１月９
に格納された時、順序決定部４０はフィルタ部４６を起
動させる。フィルタ部４６はサーチライト２の色、輝度
などに合わせたフィルタをかけてサーチライト２に照ら
された部分のみを抽出する。抽出後、エツジ抽出部４５
ではエツジ抽出部４４と同様にラプラシアン・オペレー
タを走査して、抽出された領域のエツジを抽出する。エ
ツジ抽出が終了したあと、順序決定部４０は現在処理し
ている領域内エツジ画像Ａと分割領域を決める時に求め
たフレームメモ１月８内のエツジ画像Ｂを比較部４２に
送る。比較部４２では、エツジ画像Ａとエツジ画像Ｂと
を比較してエツジ画像Ａがエツジ画像Ｂと同じ位抽出さ
れたか否か検証する。具体的には、エツジ画像Ａとエツ
ジ画像Ｂとの論理和を求め、その和とエツジ画像Ａとの
差を算出する。差がＯならば、順序決定部４０はその領
域の２つの座標を両眼立体視装置に送り、その領域につ
いての処理を終了する。もし、０でないなら、第８図に
示すように照明範囲調整部５に対し定められた間隔でラ
イトの照明範囲を調整するように命令し、その画像をフ
レームメモリ４９に取り込んで同様の処理を繰り返す。

この処理が分割した領域すべてに対して行われた時、シ
ステム全体の処理が終了する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明は対象物を照射
する照明の照明範囲にあるエツジ数を所定値以内にする
よう照明範囲を制御することによす、両眼立体視の対応
処理時間を短縮し、対応精度を向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は領域の分割を説明す
る図、第３図は本発明の実施例を示すブロック図、第４
図はラプラシアン・オペレータの説明図、第５図は領域
の分割とコード化の説明図、第６図は分割コードの格納
メモリ説明図、第７図は分割領域の座標算出説明図、第
８図はエツジの画像を占める割合からライトの照明範囲
を調整する説明図、第９図は従来技術の説明図である。 図において、 １・・・カメラ、　　　　　２−・照明、３・・・駆動
部、　　　　４・・画像処理部、５−・・照明範囲調整
部。 ノ ５ン ！ 騒 シーン （ａ） 従来技術 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）両眼立体視装置の照明制御方法において、対象物を
   照射する照明の照明範囲のエッジ数を、所定値以内にす
   るよう前記照明の照明範囲を制御することを特徴とする
   両眼立体視装置の照明制御方法。 ２）両眼立体視装置の照明制御装置において、照明（２
   ）の照射方向を定める駆動部（３）と、前記照明（２）
   の照明範囲の画像のエッジ数を算出し所定のエッジ数を
   含む大きさの照明範囲を演算する画像処理部（４）と、
   この画像処理部（４）の定めた大きさの照明範囲となる
   よう前記照明の照明範囲を調整する照明範囲調整部（５
   ）とを備えたことを特徴とする両眼立体視装置の照明制
   御装置。