[发明专利]测距相机装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于识别成像区域中的对象的测距(ranging)相机装置。

背景技术

图1例示在用于测量感兴趣的被摄体(SOI)的三维位置的测距相机装置中采用的三角测量的原理。该测距相机装置根据以下公式测量SOI的距离Z：

Z＝(B×f)/d          (1)

其中，B是用于从两个不同观察点拍摄SOI的图像的两个相机的光轴中心(COA)之间的基线距离，f是相机的镜头和成像元件之间的焦距，d是两个相机拍摄的两个图像的相应点之间的距离(视差)。

以此方式，可以容易地计算关于三维位置的信息。该测距相机装置仅能够对两个相机拍摄的两个图像中被摄体(subject)出现的范围来计算被摄体的三维位置。更具体地，该测距相机装置通过利用拍摄的图像的亮度信息来计算三维位置。

当根据拍摄的图像计算视差时，相机从不同观察点拍摄的图像被划分成块，并且在亮度方面对块实行匹配处理。使用这样的块匹配处理的最简单迅速地方法是基于城市街区距离计算的方法，通过该方法，根据绝对差之和(SAD)方法的相应像素的绝对值的和来计算对应度(correspondence degree)，如专利文献1中所述。

需要通过使用车载相机拍摄在机动车前方的对象的画面而自动识别前方情况。专利文献2公开了使能够通过利用偏振比信息来识别单独利用传统的亮度信息难以识别的道路边缘的道路情况的技术。根据专利文献1的技术通过利用视差信息也使能够进行对前方情况的三维识别。因此，需要同时获得偏振信息和视差信息。

当希望基于车载相机拍摄的图像通过拍摄前方的对象的画面进行对前方情况的自动识别并基于该图像控制车辆时，需要实时处理。

在专利文献1中，因为通过对亮度信息(明亮度信息)进行SAD方法根据城市街区距离计算视差，因此如果用于获取亮度图像的相机不具有相同的灵敏度，则引起不匹配。如果存在不匹配，则视差的计算将受影响，导致测距错误。为了防止这样的错误，已经提出了各种匹配算法。一些算法涉及在匹配之前对图像的亮度信息进行归一化或者编码。但是，这样的算法复杂并且处理速度可能降低。另一方面，从硬件的观点，可以采用将通过仅选择具有预定灵敏度的那些元件或通过校准步骤电学地控制成像元件的灵敏度的方法。但是，这些方法需要用于维持相机的统一灵敏度的选择或调整步骤，导致当要批量生产测距相机装置时，成本增加。

当通过将相机从不同观察点拍摄的亮度图像划分为块然后对块进行匹配来计算视差时，用于视差计算的块中的图像需要具有足够的亮度差。例如，如果因为图像太暗在图像中没有亮度差，则所有块将具有相同的特性，使得可能引起不匹配。为了避免这样的不匹配，曝光时间的持续可以延长或者可以对成像元件进行增益偏移处理以便它们可以在任何条件下以高灵敏度拍摄图像。但是，这导致成本和处理时间的增加。

当如专利文献2中所述单独利用偏振比信息时，前方环境的深度信息不可得，因此难以分离在二维图像中看起来重叠的对象。

专利文献1：JP5-265547A

专利文献2：JP2008-122217A

专利文献3：JP10-335758A

发明内容

通过本发明可以克服现有技术的缺点，在一个方面，本发明是一种测距相机装置，其包括：成像设备，被配置为通过对被摄体成像而产生具有相位差的偏振图像；以及处理单元，被配置为使用具有相位差的该偏振图像的偏振信息来进行视差计算。