JPH06229739A - 画像処理による環境認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】撮像部からの撮像出力信号に基づいて形成さ
れ、メモリ部に格納された映像信号データを利用し、１
個の撮像部を用いたもとで、撮像対象についての三次元
的状況の認識，特定位置間距離の把握を容易かつ適正に
行えるものとする。 【構成】ビデオカメラ（１１）からの撮像出力信号に基
づく映像信号データが格納されるメモリ部（１８）と、
メモリ部（１８）から読み出される映像信号データの、
輝度レベルが所定の輝度レベル範囲に属する部分を検出
する輝度レベル判別部（２１）と、検出された映像信号
データの部分に対応する撮像対象中の特定位置に焦点を
合わせるべく焦点制御を行う焦点調整機構駆動部（１
４）と、焦点が撮像対象中の特定位置に合わせられたと
きの焦点距離をあらわす焦点距離データを得る焦点距離
データ形成部（３３）と、映像信号データ及び焦点距離
データとに基づいて撮像対象における三次元的状況の認
識を可能にする画像情報データを得る画像情報データ形
成部（３５）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像部による撮像動作
が行われて得られた撮像出力信号に基づく映像信号デー
タが形成され、その映像信号データに基づいて、撮像対
象の３次元的状況を認識できるものとされた画像処理に
よる環境認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】観測者から比較的遠い位置にある２個の
特定物体間の距離を測定するにあたっては、２個の特定
物体を、所定の間隔をおいて配された２台の撮像装置の
夫々によって撮像し、各撮像装置から導出される映像信
号に基づく再生画像から得られる２個の特定物体に関す
る情報と、２台の撮像装置相互間の距離とに基づいて算
出するようになす手法が提案されている。斯かる手法
は、２台の撮像装置を用いて、それらに対する撮像対象
の三次元的状況を認識しようとするものであり、例え
ば、特開昭64-44512号公報には、車両に設置されて車両
の前方に向けられた２台の撮像装置を用いて、車両前方
の路面及びその周囲についての三次元的状況を把握しよ
うとする試みが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如くに、２台の
撮像装置を用いて撮像対象を三次元的に認識するに際し
ては、それが適正に行われることになるためには、両撮
像装置から夫々導出される映像信号に基づく二つの再生
画像が正確な相互整合状態におかれることが要求され
る。しかしながら、２台の撮像装置から夫々導出される
映像信号に基づく二つの再生画像を正確な相互整合状態
におくことは、実際には、技術的に極めて難しく、従っ
て、２台の撮像装置が用いられたもとでの撮像対象の三
次元的認識は、従来、必ずしも適正に行われているとは
限らない。

【０００４】斯かる点に鑑み、本発明は、撮像部による
撮像動作が行われて得られた撮像出力信号に基づく映像
信号データを形成して、それをメモリ部に格納し、メモ
リ部に格納された映像信号データを利用することによ
り、１個の撮像部を用いたもとで、撮像部に対する撮像
対象の三次元的状況を容易かつ適正に認識でき、撮像対
象中の２個の特定位置間の距離の測定を適正に行い得る
ものとされた、画像処理による環境認識装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る画像処理による環境認識装置は、焦点
調整機構が設けられた光学系を備える撮像部と、撮像部
による固定焦点状態のもとでの撮像動作が行われて得ら
れる撮像出力信号に基づく映像信号データを得る映像信
号データ形成部と、映像信号データ形成部から得られる
映像信号データが格納されるメモリ部とに加えて、メモ
リ部から順次読み出される映像信号データがあらわす輝
度レベルを予め設定された複数の輝度レベル範囲と比較
して、映像信号データがあらわす輝度レベルが複数の輝
度レベル範囲のいずれかに属するものとなる映像信号デ
ータの部分を検出し、検出された映像信号データの部分
をそれがあらわす輝度レベルが属する輝度レベル範囲別
に分類する輝度レベル判別部と、輝度レベル判別部によ
って分類された映像信号データの部分の夫々が対応す
る、映像信号データ形成部からの映像信号データに基づ
いて得られる画面画像中の位置を特定する画像位置特定
部と、撮像部における光学系の焦点を画像位置特定部に
よって特定された画面画像中の位置に対応する撮像対象
中の特定位置に合わせるべく、光学系に設けられた焦点
調整機構を制御する焦点制御部と、光学系の焦点が撮像
対象中の特定位置に合わせられたときの光学系の焦点距
離をあらわす焦点距離データを得る焦点距離データ形成
部と、メモリ部に格納された映像信号データ及び焦点距
離データ形成部により得られる焦点距離データとに基づ
いて、撮像対象における三次元的状況の認識を可能にす
る距離データを含んだ画像情報データを得る画像情報デ
ータ形成部とを備えて構成される。

【０００６】

【作用】このように構成される本発明に係る画像処理に
よる環境認識装置にあっては、映像信号データ形成部に
おいて撮像部から得られる撮像出力信号に基づいて形成
され、メモリ部に格納された映像信号データが、メモリ
部から順次読み出されるとき、輝度レベル判別部によっ
て、そのうちの予め設定された複数の輝度レベル範囲に
属する輝度レベルをあらわす部分が検出され、該当する
輝度レベル範囲別に分類される。続いて、画像位置特定
部により、分類された映像信号データの部分の夫々が対
応する、映像信号データ形成部からの映像信号データに
基づいて得られる画面画像中の位置が特定される。そし
て、特定された画面画像中の位置に対応する撮像対象中
の特定位置に、撮像部における光学系の焦点を合わせる
べく、焦点調整機構が焦点制御部によって制御され、そ
の際、焦点距離データ形成部から、光学系の焦点が撮像
対象中の特定位置に合わせられたときの光学系の焦点距
離、即ち、撮像部から撮像対象中の特定位置までの距離
をあらわす焦点距離データが得られ、斯かる焦点距離デ
ータが、画像情報データ形成部において、メモリ部から
読み出された映像信号データと、特定位置についての距
離データとして合成されて、画像情報データが形成され
る。

【０００７】このようにして得られる画像情報データ
は、撮像対象中の特定位置に対応する特定の位置に関す
る距離データを含んだ画面画像をあらわすものとされ、
それによって、例えば、画像表示部によって画像情報デ
ータに基づく画像が再生されるとき、撮像対象の三次元
的状況を容易かつ適正に認識できるものとされ、さら
に、距離データに基づいて、撮像対象中の二つの特定位
置間の距離の測定を適正に行い得るものとされる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明に係る画像処理による環境認
識装置の一例を示す。

【０００９】図１に示される例にあっては、ビデオカメ
ラ１１が備えられており、このビデオカメラ１１は、受
光・光電変換面形成部を有し、チャージ・カップルド・
ディバイス（ＣＣＤ）による電荷転送が行われるものと
された固体撮像部１２と、その前方に配された、焦点調
整機構が設けられたレンズ・システム，絞り機構等を含
んだ光学系１３とを有している。光学系１３には、焦点
調整機構を駆動する焦点調整機構駆動部１４が付設され
ている。

【００１０】斯かるビデオカメラ１１にあっては、撮像
対象からの光が光学系１３を通じて固体撮像部１２にお
ける受光・光電変換面形成部に入射せしめられ、受光・
光電変換面形成部上に、撮像対象の像が所定の像倍率を
もって投影される。固体撮像部１２における受光・光電
変換面形成部においては、光学系１３を通じた入射光に
応答した光電変換が行われて信号電荷が蓄積され、蓄積
された信号電荷が、所定の態様をもって行われるＣＣＤ
による電荷転送動作によって、固体撮像部１２の出力部
へと順次転送される。それにより、固体撮像部１２の出
力部に、そこに順次転送されて来る信号電荷に基づい
て、受光・光電変換面形成部上に投影された撮像対象の
像に応じた撮像出力信号Ｑが得られるが、実際の作動時
には、先ず、焦点調整機構により調整される光学系１３
の焦点距離が所定の値に固定されたもとでの撮像動作が
行われ、その時の撮像対象に応じた撮像出力信号Ｑが固
体撮像部１２の出力部から送出される。

【００１１】固体撮像部１２の出力部から得られる撮像
出力信号Ｑは、映像信号データ形成部１５に供給され
る。映像信号データ形成部１５は、撮像出力信号Ｑが直
接に供給されるアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部
１６と撮像出力処理部１７とから成る。Ａ／Ｄ変換部１
６においては、撮像出力信号Ｑについてのアナログ−デ
ィジタル変換が行われて、ディジタル撮像出力信号ＤＱ
が形成される。そして、このディジタル撮像出力信号Ｄ
Ｑは撮像出力処理部１７に供給され、撮像出力処理部１
７においては、ディジタル撮像出力信号ＤＱに基づい
て、例えば、ライン周波数を略１５．７５Ｈｚとしてフ
ィールド周波数を６０Ｈｚとする映像信号に対応するデ
ィジタル映像信号データＤＶが形成され、それが撮像出
力処理部１７の出力端、従って、映像信号データ形成部
１５の出力端に導出される。

【００１２】映像信号データ形成部１５の出力端に得ら
れるディジタル映像信号データＤＶは、映像信号データ
メモリ部１８に供給される。映像信号データメモリ部１
８には、メモリ制御部２０からのメモリ書込制御信号Ｗ
Ａも供給され、映像信号データメモリ部１８に、メモリ
書込制御信号ＷＡに従って、映像信号の１フィールド期
間分あるいは１フレーム期間（連続する２フィールド期
間）分に相当するディジタル映像信号データＤＶが書き
込まれて格納される。このようにして映像信号データメ
モリ部１８に格納されたディジタル映像信号データＤＶ
は、ビデオカメラ１１の撮像対象に応じた、例えば、図
２に示される如くの画面画像ＰＯをあらわすものとされ
る。画面画像ＰＯにおいては、部分ＩＡ，ＩＢ及びＩＣ
が相互に異なる輝度レベルを有するものとされており、
部分ＩＡの輝度レベルは部分ＩＢの輝度レベルより大で
あって、部分ＩＢの輝度レベルは部分ＩＣの輝度レベル
より大である。

【００１３】その後、映像信号データメモリ部１８にメ
モリ制御部２０からのメモリ読出制御信号ＲＡが供給さ
れ、映像信号データメモリ部１８からディジタル映像信
号データＤＶがメモリ読出制御信号ＲＡに従って読み出
される。斯かる際、メモリ読出制御信号ＲＡは、映像信
号データメモリ部１８における読出位置を定めるべくメ
モリアドレスを順次指定していくものとされ、それに応
じて、図２に示される如くの画面画像ＰＯをあらわすデ
ィジタル映像信号データＤＶが、画面画像ＰＯにおける
水平方向（矢印Ｈの方向）の位置ｈ１〜ｈｍ及び垂直方
向（矢印Ｖの方向）の位置ｖ１〜ｖｎによって特定され
る各点に対応する部分ずつ順次読み出される。その際に
おける読出順序は、例えば、先ず、画面画像ＰＯにおけ
る垂直方向において位置ｖ１をとり、水平方向において
位置ｈ１〜ｈｍを夫々とる、水平方向に配列されたｍ個
の点に夫々対応するディジタル映像信号データＤＶの部
分が、水平方向の位置ｈ１に対応するものから水平方向
の位置ｈｍに対応するものまで順次読み出される。次
に、垂直方向において位置ｖ２をとり、水平方向におい
て位置ｈ１〜ｈｍを夫々とる、水平方向に配列されたｍ
個の点に夫々対応するディジタル映像信号データＤＶの
部分が、水平方向の位置ｈ１に対応するものから水平方
向の位置ｈｍに対応するものまで順次読み出される。以
下、同様にして、垂直方向において位置ｖｎをとり、水
平方向において位置ｈ１〜ｈｍを夫々とる、水平方向に
配列されたｍ個の点に夫々対応するディジタル映像信号
データＤＶの部分まで、順次行われる。

【００１４】映像信号データメモリ部１８から読み出さ
れたディジタル映像信号データＤＶは、輝度レベル判別
部２１に供給される。輝度レベル判別部２１にあって
は、映像信号データメモリ部１８から読み出されたディ
ジタル映像信号データＤＶの、画面画像ＰＯにおける水
平方向の位置ｈ１〜ｈｍ及び垂直方向の位置ｖ１〜ｖｎ
によって特定される各点に対応する部分があらわす輝度
レベルが、予め設定された輝度レベル範囲（１），
（２）及び（３）の夫々と比較され、その比較結果に応
じた輝度レベルデータＬＡ，ＬＢ及びＬＣが送出され
る。予め設定された輝度レベル範囲（１），（２）及び
（３）は、輝度レベル範囲（１）が輝度レベル範囲
（２）より高く、かつ、輝度レベル範囲（２）が輝度レ
ベル範囲（３）より高いものとされ、画面画像ＰＯとの
関係にあっては、図３に示される如く、画面画像ＰＯに
おける部分ＩＡの輝度レベルが輝度レベル範囲（１）に
属し、画面画像ＰＯにおける部分ＩＢの輝度レベルが輝
度レベル範囲（２）に属し、画面画像ＰＯにおける部分
ＩＣの輝度レベルが輝度レベル範囲（３）に属するもの
とされている。

【００１５】そして、輝度レベル範囲（１），（２）及
び（３）の夫々との比較がなされるディジタル映像信号
データＤＶの部分があらわす輝度レベルが、輝度レベル
範囲（１）に属するものであるとき、輝度レベルデータ
ＬＡが“１”をあらわすものとされるとともに輝度レベ
ルデータＬＢ及びＬＣが共に“０”をあらわすものとさ
れ、輝度レベル範囲（２）に属するものであるとき、輝
度レベルデータＬＢが“１”をあらわすものとされると
ともに輝度レベルデータＬＡ及びＬＣが共に“０”をあ
らわすものとされ、輝度レベル範囲（３）に属するもの
であるとき、輝度レベルデータＬＣが“１”をあらわす
ものとされるとともに輝度レベルデータＬＡ及びＬＢが
共に“０”をあらわすものとされ、輝度レベル範囲
（１），（２）及び（３）のいずれにも属なさいとき、
輝度レベルデータＬＡ，ＬＢ及びＬＣの夫々が“０”を
あらわすものとされる。

【００１６】従って、映像信号データメモリ部１８か
ら、ディジタル映像信号データＤＶの部分であって画面
画像ＰＯにおける部分ＩＡに対応するものが読み出され
て、輝度レベル判別部２１に供給されるとき、その画面
画像ＰＯにおける部分ＩＡに対応するディジタル映像信
号データＤＶの部分が検出され、それに応じて、輝度レ
ベル判別部２１から“１”をあらわす輝度レベルデータ
ＬＡと“０”をあらわす輝度レベルデータＬＢ及びＬＣ
とが得られ、ディジタル映像信号データＤＶの部分であ
って画面画像ＰＯにおける部分ＩＢに対応するものが読
み出されて、輝度レベル判別部２１に供給されるとき、
その画面画像ＰＯにおける部分ＩＢに対応するディジタ
ル映像信号データＤＶの部分が検出され、それに応じ
て、輝度レベル判別部２１から、“１”をあらわす輝度
レベルデータＬＢと“０”をあらわす輝度レベルデータ
ＬＡ及びＬＣとが得られ、ディジタル映像信号データＤ
Ｖの部分であって画面画像ＰＯにおける部分ＩＣに対応
するものが読み出されて、輝度レベル判別部２１に供給
されるとき、その画面画像ＰＯにおける部分ＩＣに対応
するディジタル映像信号データＤＶの部分が検出され、
それに応じて、輝度レベル判別部２１から、“１”をあ
らわす輝度レベルデータＬＣと“０”をあらわす輝度レ
ベルデータＬＡ及びＬＢとが得られ、ディジタル映像信
号データＤＶの部分であって画面画像ＰＯにおける部分
ＩＡ，ＩＢ及びＩＣのいずれにも対応しないものが読み
出されて、輝度レベル判別部２１に供給されるとき、輝
度レベル判別部２１から、“０”をあらわす輝度レベル
データＬＡ，ＬＢ及びＬＣが得られることになる。これ
よりして、輝度レベル判別部２１は、映像信号データメ
モリ部１８から順次読み出されるディジタル映像信号デ
ータＤＶがあらわす輝度レベルを予め設定された輝度レ
ベル範囲（１），（２）及び（３）の夫々と比較して、
輝度レベルが輝度レベル範囲（１），（２）及び（３）
のいずれかに属するものとなるディジタル映像信号デー
タＤＶの部分を検出し、検出されたディジタル映像信号
データの部分をそれがあらわす輝度レベルが属する輝度
レベル範囲（１），（２）もしくは（３）別に分類する
動作を行うものとされていることになる。

【００１７】輝度レベル判別部２１から得られる輝度レ
ベルデータＬＡ，ＬＢ及びＬＣは、アンドゲート部２
２，２３及び２４の各々の入力端の一方に夫々供給され
る。アンドゲート部２２，２３及び２４の各々の入力端
の他方には、メモリ制御部２０からの、映像信号データ
メモリ部１８における読出位置を定めるべくメモリアド
レスを順次指定していくものとされたメモリ読出制御信
号ＲＡが、遅延部２５を経て供給される。遅延部２５に
よる遅延時間は、輝度レベル判別部２１におけるディジ
タル映像信号データＤＶについての処理時間に相当する
ものとされる。アンドゲート部２２の出力端には、輝度
レベルデータＬＡが“１”をあらわすとき、メモリ読出
制御信号ＲＡが導出され、輝度レベルデータＬＡが
“０”をあらわすときには、メモリ読出制御信号ＲＡは
導出されない。同様にして、アンドゲート部２３の出力
端には、輝度レベルデータＬＢが“１”をあらわすと
き、メモリ読出制御信号ＲＡが導出され、輝度レベルデ
ータＬＢが“０”をあらわすときには、メモリ読出制御
信号ＲＡは導出されず、また、アンドゲート部２４の出
力端には、輝度レベルデータＬＣが“１”をあらわすと
き、メモリ読出制御信号ＲＡが導出され、輝度レベルデ
ータＬＣが“０”をあらわすときには、メモリ読出制御
信号ＲＡは導出されない。

【００１８】従って、映像信号データメモリ部１８か
ら、ディジタル映像信号データＤＶの部分であって画面
画像ＰＯにおける部分ＩＡに対応するものが読み出され
るとき、アンドゲート部２２の出力端に、そのときの映
像信号データメモリ部１８の読出位置に対応したメモリ
アドレスをあらわすメモリ読出制御信号ＲＡが導出さ
れ、また、映像信号データメモリ部１８から、ディジタ
ル映像信号データＤＶの部分であって画面画像ＰＯにお
ける部分ＩＢに対応するものが読み出されるとき、アン
ドゲート部２３の出力端に、そのときの映像信号データ
メモリ部１８の読出位置に対応したメモリアドレスをあ
らわすメモリ読出制御信号ＲＡが導出され、さらに、映
像信号データメモリ部１８から、ディジタル映像信号デ
ータＤＶの部分であって画面画像ＰＯにおける部分ＩＣ
に対応するものが読み出されるとき、アンドゲート部２
４の出力端に、そのときの映像信号データメモリ部１８
の読出位置に対応したメモリアドレスをあらわすメモリ
読出制御信号ＲＡが導出される。

【００１９】このようにして、アンドゲート部２２，２
３及び２４の各々の出力端に導出されるメモリ読出制御
信号ＲＡは、メモリ部２６，２７及び２８に夫々供給さ
れる。メモリ部２６，２７及び２８の夫々には、メモリ
制御部２０からのメモリ書込制御信号ＷＢも供給され、
メモリ部２６，２７及び２８の夫々に、メモリ書込制御
信号ＷＢに従って、メモリ読出制御信号ＲＡに書き込ま
れて格納される。

【００２０】その後、メモリ部２６にメモリ制御部２０
からのメモリ読出制御信号ＲＢＡが供給され、メモリ部
２６からメモリ読出制御信号ＲＡが、メモリ読出制御信
号ＲＢＡに従って読み出されて、メモリアドレス−画像
位置変換部３０に供給される。メモリアドレス−画像位
置変換部３０においては、メモリ部２６からのメモリ読
出制御信号ＲＡに基づき、それがあらわすメモリアドレ
スに対応する画面画像ＰＯにおける部分ＩＡをあらわす
画像位置指定データＸＡが形成され、それが焦点調整機
構駆動信号形成部３１に供給される。焦点調整機構駆動
信号形成部３１にあっては、画像位置指定データＸＡに
基づき、それがあらわす画面画像ＰＯにおける部分ＩＡ
に対応するビデオカメラ１１の撮像対象中の特定位置
に、ビデオカメラ１１における光学系１３の焦点を合わ
せるべく、光学系１３に設けられた焦点調整機構を駆動
するための焦点調整機構駆動信号ＳＸＡが形成される。
そして、焦点調整機構駆動信号形成部３１から得られる
焦点調整機構駆動信号ＳＸＡが、加算部３２を経て、ビ
デオカメラ１１における焦点調整機構駆動部１４に供給
される。

【００２１】それにより、焦点調整機構駆動部１４が、
焦点調整機構駆動信号ＳＸＡに応じて光学系１３に設け
られた焦点調整機構を駆動し、光学系１３の焦点が、画
面画像ＰＯにおける部分ＩＡに対応するビデオカメラ１
１の撮像対象中の特定位置に合わされる状態となす。斯
かる状態は、図４のＡに示される如く、画面画像ＰＯに
おける部分ＩＡが焦点（直交する破線の交差点）が合わ
せられたものとされる状態に相当する。そして、このと
き、焦点調整機構駆動部１４から焦点調整機構の作動状
態に応じた焦点状態検出信号ＳＦが焦点距離データ形成
部３３に供給され、焦点距離データ形成部３３にあって
は、焦点状態検出信号ＳＦに基づき、光学系１３の焦点
が画面画像ＰＯにおける部分ＩＡに対応するビデオカメ
ラ１１の撮像対象中の特定位置に合わされたもとでの、
光学系１３の焦点距離ｆをあらわす焦点距離データＤＦ
が形成され、それが画像情報データ形成部３５に供給さ
れて保持される。斯かる際における光学系１３の焦点距
離ｆは、例えば、５ｍ（ｆ＝５ｍ）とされる。

【００２２】続いて、メモリ制御部２０からのメモリ部
２６へのメモリ読出制御信号ＲＢＡの供給後、所定の短
時間が経過したとき、メモリ部２７にメモリ制御部２０
からのメモリ読出制御信号ＲＢＢが供給され、メモリ部
２７からメモリ読出制御信号ＲＡが、メモリ読出制御信
号ＲＢＢに従って読み出されて、メモリアドレス−画像
位置変換部３６に供給される。メモリアドレス−画像位
置変換部３６においては、メモリ部２７からのメモリ読
出制御信号ＲＡに基づき、それがあらわすメモリアドレ
スに対応する画面画像ＰＯにおける部分ＩＢをあらわす
画像位置指定データＸＢが形成され、それが焦点調整機
構駆動信号形成部３７に供給される。焦点調整機構駆動
信号形成部３７にあっては、画像位置指定データＸＢに
基づき、それがあらわす画面画像ＰＯにおける部分ＩＢ
に対応するビデオカメラ１１の撮像対象中の特定位置
に、ビデオカメラ１１における光学系１３の焦点を合わ
せるべく、光学系１３に設けられた焦点調整機構を駆動
するための焦点調整機構駆動信号ＳＸＢが形成される。
そして、焦点調整機構駆動信号形成部３７から得られる
焦点調整機構駆動信号ＳＸＢが、加算部３２を経て、ビ
デオカメラ１１における焦点調整機構駆動部１４に供給
される。

【００２３】それにより、焦点調整機構駆動部１４が、
焦点調整機構駆動信号ＳＸＢに応じて光学系１３に設け
られた焦点調整機構を駆動し、光学系１３の焦点が、画
面画像ＰＯにおける部分ＩＢに対応するビデオカメラ１
１の撮像対象中の特定位置に合わされる状態となす。斯
かる状態は、図４のＢに示される如く、画面画像ＰＯに
おける部分ＩＢが焦点（直交する破線の交差点）が合わ
せられたものとされる状態に相当する。そして、このと
き、焦点調整機構駆動部１４から焦点調整機構の作動状
態に応じた焦点状態検出信号ＳＦが焦点距離データ形成
部３３に供給され、焦点距離データ形成部３３にあって
は、焦点状態検出信号ＳＦに基づき、光学系１３の焦点
が画面画像ＰＯにおける部分ＩＢに対応するビデオカメ
ラ１１の撮像対象中の特定位置に合わされたもとでの、
光学系１３の焦点距離ｆをあらわす焦点距離データＤＦ
が形成され、それが画像情報データ形成部３５に供給さ
れて保持される。斯かる際における光学系１３の焦点距
離ｆは、例えば、１００ｍ（ｆ＝１００ｍ）とされる。

【００２４】さらに、メモリ制御部２０からのメモリ部
２７へのメモリ読出制御信号ＲＢＢの供給後、所定の短
時間が経過したとき、メモリ部２８にメモリ制御部２０
からのメモリ読出制御信号ＲＢＣが供給され、メモリ部
２８からメモリ読出制御信号ＲＡが、メモリ読出制御信
号ＲＢＣに従って読み出されて、メモリアドレス−画像
位置変換部３８に供給される。メモリアドレス−画像位
置変換部３８においては、メモリ部２８からのメモリ読
出制御信号ＲＡに基づき、それがあらわすメモリアドレ
スに対応する画面画像ＰＯにおける部分ＩＣをあらわす
画像位置指定データＸＣが形成され、それが焦点調整機
構駆動信号形成部３９に供給される。焦点調整機構駆動
信号形成部３９にあっては、画像位置指定データＸＣに
基づき、それがあらわす画面画像ＰＯにおける部分ＩＣ
に対応するビデオカメラ１１の撮像対象中の特定位置
に、ビデオカメラ１１における光学系１３の焦点を合わ
せるべく、光学系１３に設けられた焦点調整機構を駆動
するための焦点調整機構駆動信号ＳＸＣが形成される。
そして、焦点調整機構駆動信号形成部３９から得られる
焦点調整機構駆動信号ＳＸＣが、加算部３２を経て、ビ
デオカメラ１１における焦点調整機構駆動部１４に供給
される。

【００２５】それにより、焦点調整機構駆動部１４が、
焦点調整機構駆動信号ＳＸＣに応じて光学系１３に設け
られた焦点調整機構を駆動し、光学系１３の焦点が、画
面画像ＰＯにおける部分ＩＣに対応するビデオカメラ１
１の撮像対象中の特定位置に合わされる状態となす。斯
かる状態は、図４のＣに示される如く、画面画像ＰＯに
おける部分ＩＣが焦点（直交する破線の交差点）が合わ
せられたものとされる状態に相当する。そして、このと
き、焦点調整機構駆動部１４から焦点調整機構の作動状
態に応じた焦点状態検出信号ＳＦが焦点距離データ形成
部３３に供給され、焦点距離データ形成部３３にあって
は、焦点状態検出信号ＳＦに基づき、光学系１３の焦点
が画面画像ＰＯにおける部分ＩＣに対応するビデオカメ
ラ１１の撮像対象中の特定位置に合わされたもとでの、
光学系１３の焦点距離ｆをあらわす焦点距離データＤＦ
が形成され、それが画像情報データ形成部３５に供給さ
れて保持される。斯かる際における光学系１３の焦点距
離ｆは、例えば、３００ｍ（ｆ＝３００ｍ）とされる。

【００２６】画像情報データ形成部３５には、映像信号
データメモリ部１８から読み出されたディジタル映像信
号データＤＶ及びメモリアドレス−画像位置変換部３
０，３６及び３８から夫々得られる画像位置指定データ
ＸＡ，ＸＢ及びＸＣも供給され、画像情報データ形成部
３５において、ディジタル映像信号データＤＶに、画像
位置指定データＸＡ，ＸＢ及びＸＣに応じたタイミング
をもって焦点距離データＤＦが合成されて画像情報デー
タＤＺが形成される。このようにして、画像情報データ
形成部３５から得られる画像情報データＤＺは、ディジ
タル映像信号データＤＶがあらわす画面画像ＰＯにおけ
る部分ＩＡ，ＩＢ及びＩＣに対して、焦点距離データＤ
Ｆがあらわす焦点距離：ｆ＝５ｍ，ｆ＝１００ｍ及びｆ
＝３００ｍを、ビデオカメラ１１からの距離として、夫
々関連づける距離データを含むものとされる。従って、
画像情報データＤＺは、ディジタル映像信号データＤＶ
に基づいて画面画像ＰＯが得られることになるビデオカ
メラ１１の撮像対象中の、画面画像ＰＯにおける部分Ｉ
Ａ，ＩＢ及びＩＣに夫々対応する特定位置についての距
離データを含んだものとされ、それにより、ビデオカメ
ラ１１の撮像対象における三次元的状況を認識できるも
のとなる。

【００２７】そして、画像情報データ形成部３５から得
られる画像情報データＤＺは、画像表示部４０に供給さ
れ、画像表示部４０にあっては、図５に示される如く
の、画像情報データＤＺに基づく画面画像が得られる。
この画像表示部４０において得られる画面画像において
は、部分ＩＡ，ＩＢ及びＩＣについて夫々「５ｍ」，
「１００ｍ」及び「３００ｍ」の距離表示がなされてお
り、ビデオカメラ１１の撮像対象における三次元的状況
を容易かつ適正に認識できるとともに、部分ＩＡ，ＩＢ
及びＩＣの間の相互間距離も容易に把握できることにな
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る画像処理による環境認識装置にあっては、撮像部か
ら得られる撮像出力信号に基づいて形成され、メモリ部
に格納された映像信号データが、メモリ部から順次読み
出されるとき、そのうちの予め設定された複数の輝度レ
ベル範囲に属する輝度レベルをあらわす部分が検出され
て該当する輝度レベル範囲別に分類され、分類された映
像信号データの部分の夫々が対応する、映像信号データ
に基づいて得られる画面画像中の位置が特定され、その
後、特定された画面画像中の位置に対応する撮像対象中
の特定位置に、撮像部における光学系の焦点を合わせる
べく、焦点調整機構が焦点制御部によって制御され、そ
の際、光学系の焦点が撮像対象中の特定位置に合わせら
れたときの光学系の焦点距離、即ち、撮像部から撮像対
象中の特定位置までの距離をあらわす焦点距離データが
得られて、斯かる焦点距離データが、メモリ部から読み
出された映像信号データと、特定位置に関する距離デー
タとされるものとして合成されて、画像情報データが形
成される。

【００２９】このようにして得られる画像情報データ
は、撮像対象中の特定位置に対応する特定の位置に関す
る距離データを含んだ画面画像をあらわすものとされ、
それによって、例えば、画像表示部によって画像情報デ
ータに基づく画像が再生されるとき、撮像対象の三次元
的状況を容易かつ適正に認識できるものとされ、さら
に、距離データに基づいて、撮像対象中の二つの特定位
置間の距離の測定を適正に行い得るものとされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理による環境認識装置の一
例を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示される例についての動作説明に供され
る概念図である。

【図３】図１に示される例についての動作説明に供され
る概念図である。

【図４】図１に示される例についての動作説明に供され
る概念図である。

【図５】図１に示される例についての動作説明に供され
る概念図である。

【符号の説明】

１１ ビデオカメラ １２ 固体撮像部 １３ 光学系 １４ 焦点調整機構駆動部 １５ 映像信号データ形成部 １６ Ａ／Ｄ変換部 １７ 撮像出力処理部 １８ 映像信号データメモリ部 ２０ メモリ制御部 ２１ 輝度レベル判別部 ２２，２３，２４ アンドゲート部 ２６，２７，２８ メモリ部 ３０，３６，３８ メモリアドレス−画像位置変換部 ３１，３７，３９ 焦点調整機構駆動信号形成部 ３３ 焦点距離データ形成部 ３５ 画像情報データ形成部 ４０ 画像表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焦点調整機構が設けられた光学系を備える
   撮像部と、 該撮像部による固定焦点状態のもとでの撮像動作が行わ
   れて得られる撮像出力信号に基づく映像信号データを得
   る映像信号データ形成部と、 該映像信号データ形成部から得られる映像信号データが
   格納されるメモリ部と、 該メモリ部から順次読み出される映像信号データがあら
   わす輝度レベルを予め設定された複数の輝度レベル範囲
   と比較して、上記輝度レベルが上記複数の輝度レベル範
   囲のいずれかに属するものとなる上記映像信号データの
   部分を検出し、検出された映像信号データの部分を該検
   出された映像信号データの部分があらわす輝度レベルが
   属する輝度レベル範囲別に分類する輝度レベル判別部
   と、 該輝度レベル判別部によって分類された上記映像信号デ
   ータの部分の夫々が対応する、上記映像信号データ形成
   部からの映像信号データに基づいて得られる画面画像中
   の位置を特定する画像位置特定部と、 上記撮像部における光学系の焦点を上記画像位置特定部
   によって特定された上記画面画像中の位置に対応する撮
   像対象中の特定位置に合わせるべく、上記光学系に設け
   られた焦点調整機構を制御する焦点制御部と、 上記光学系の焦点が上記撮像対象中の特定位置に合わせ
   られたときの上記光学系の焦点距離をあらわす焦点距離
   データを得る焦点距離データ形成部と、 上記メモリ部に格納された映像信号データ及び焦点距離
   データ形成部により得られる焦点距離データとに基づい
   て、上記撮像対象における三次元的状況の認識を可能に
   する距離データを含んだ画像情報データを得る画像情報
   データ形成部と、 を備えて構成される画像処理による環境認識装置。
2. 【請求項２】画像情報データ形成部から得られる画像情
   報データに基づく画像を再生する画像表示部を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像処理による環境認識
   装置。