( 57) 【要約】
【課題】処理時間の短縮と視差の検出精度の向上とを両 立させる
【解決手段】測距装置1は、右画像データと左画像デー タを取得し、低解像度の右低解像度データと左低解像度 データを作成する。測距装置1は、右低解像度データを 、複数の画素で構成されたブロックに分割する。測距装 置1は、複数のブロック毎に、左低解像度データ内でブ ロックと同じ領域が写っているブロックを、動的計画法 を用いて探索することによりブロックの視差を検出する 。測距装置1は、右画像データをブロックに分割する。 測距装置1は、複数のブロック毎に、左画像データ内で 同じ領域が写っているブロック(以下、撮影解像度対応 ブロックという)をブロックマッチング法を用いて決定 することにより、ブロックの視差を検出する。測距装置 1は、動的計画法による視差検出結果に基づき、左画像 データ内で撮影解像度対応ブロックを探索する探索範囲 を限定する。
10
20
30
40
50 【 特 許 請 求 の 範 囲 】
【 請 求 項 1 】
互 い に 異 な る 視 点 か ら 同 一 の 撮 影 領 域 を 含 む よ う に 同 時 に 撮 影 さ れ た 第 1 撮 影 画 像 お よ び 第 2 撮 影 画 像 を 取 得 す る 画 像 取 得 手 段 ( S 1 0 ) と 、
前 記 画 像 取 得 手 段 に よ り 取 得 さ れ た 前 記 第 1 撮 影 画 像 お よ び 前 記 第 2 撮 影 画 像 に 対 し て 前 記 第 1 撮 影 画 像 お よ び 前 記 第 2 撮 影 画 像 の 解 像 度 で あ る 撮 影 解 像 度 よ り も 低 く な る よ う に 予 め 設 定 さ れ た 低 解 像 度 に 変 換 し た 第 1 低 解 像 度 画 像 お よ び 第 2 低 解 像 度 画 像 を 作 成 す る 低 解 像 度 画 像 作 成 手 段 ( S 3 0 ) と 、
前 記 第 1 低 解 像 度 画 像 を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た ブ ロ ッ ク で あ る 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク に 分 割 し 、 分 割 さ れ た 複 数 の 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク 毎 に 、 前 記 第 2 低 解 像 度 画 像 内 に お い て 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る 前 記 ブ ロ ッ ク で あ る 低 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る こ と に よ り 、 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 す る 第 1 視 差 検 出 手 段 ( S 2 1 0 ∼ S 2 7 0 , S 3 1 0 ∼ S 3 7 0 ) と 、
前 記 画 像 取 得 手 段 に よ り 取 得 さ れ た 前 記 第 1 撮 影 画 像 を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た 前 記 ブ ロ ッ ク で あ る 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク に 分 割 し 、 分 割 さ れ た 複 数 の 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク 毎 に 、 前 記 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る 前 記 ブ ロ ッ ク で あ る 撮 影 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 、 前 記 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と の 類 似 度 が 高 い 前 記 ブ ロ ッ ク を 探 索 す る ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 決 定 す る こ と に よ り 、 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 す る 第 2 視 差 検 出 手 段 ( S 6 0 ) と を 備 え 、
前 記 第 2 視 差 検 出 手 段 は 、 前 記 第 1 視 差 検 出 手 段 に よ る 視 差 検 出 結 果 に 基 づ い て 、 前 記 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て 前 記 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 前 記 ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 探 索 範 囲 を 限 定 す る
こ と を 特 徴 と す る 視 差 検 出 装 置 ( 4 ) 。 【 請 求 項 2 】
前 記 第 1 視 差 検 出 手 段 は 、
複 数 の 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク 毎 に 、 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 前 記 第 1 低 解 像 度 画 像 内 に お け る 2 次 元 位 置 と 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 と に よ り 特 定 さ れ る 節 点 を 、 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 前 記 2 次 元 位 置 と 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 と で 定 義 さ れ る 3 次 元 空 間 で あ る 節 点 空 間 内 に 配 置 す る と と も に 、 前 記 節 点 に 対 し て 、 対 応 す る 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 、 対 応 す る 前 記 節 点 に 設 定 さ れ て い る 視 差 分 離 れ て い る 前 記 第 2 低 解 像 度 画 像 内 の 前 記 ブ ロ ッ ク と の 類 似 度 が 高 い ほ ど 値 が 小 さ く な る よ う に 算 出 さ れ る 節 点 コ ス ト を 設 定 す る 節 点 配 置 手 段 ( S 2 1 0 , S 3 1 0 ) と 、
10
20
30
40
50 中 か ら 、 前 記 移 動 方 向 移 動 コ ス ト が 最 も 小 さ い 前 記 節 点 の 視 差 を 、 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク
の 視 差 と し て 決 定 す る 視 差 決 定 手 段 ( S 2 6 0 , S 2 7 0 , S 3 6 0 , S 3 7 0 ) と を 備 え る
こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 1 に 記 載 の 視 差 検 出 装 置 。 【 請 求 項 3 】
前 記 コ ス ト 算 出 手 段 は 、 互 い に 異 な る 複 数 の 前 記 移 動 方 向 で 、 前 記 移 動 方 向 移 動 コ ス ト を 算 出 し 、
前 記 視 差 決 定 手 段 は 、 前 記 コ ス ト 算 出 手 段 で 算 出 さ れ た 複 数 の 前 記 移 動 方 向 移 動 コ ス ト に 基 づ い て 、 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 決 定 す る
こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 1 ま た は 請 求 項 2 に 記 載 の 視 差 検 出 装 置 。 【 請 求 項 4 】
前 記 低 解 像 度 画 像 作 成 手 段 は 、 互 い に 異 な る 複 数 の 前 記 低 解 像 度 で 、 前 記 第 1 低 解 像 度 画 像 お よ び 前 記 第 2 低 解 像 度 画 像 を 作 成 し 、
前 記 第 1 視 差 検 出 手 段 は 、 複 数 の 前 記 低 解 像 度 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 前 記 低 解 像 度 の 解 像 度 が 低 い 順 に 前 記 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 し 、 前 記 低 解 像 度 の 解 像 度 が 高 く な る に つ れ て 、 前 記 低 解 像 度 の 解 像 度 が 低 い と き の 視 差 検 出 結 果 に 基 づ き 前 記 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る と き の 視 差 の 範 囲 を 限 定 す る
こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 1 ∼ 請 求 項 3 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の 視 差 検 出 装 置 。 【 請 求 項 5 】
前 記 第 2 視 差 検 出 手 段 は 、 前 記 撮 影 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 前 記 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 探 索 す る 場 合 に 、 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 前 記 第 2 撮 影 画 像 内 の 前 記 ブ ロ ッ ク と の 類 似 度 を 示 す 評 価 値 と 、 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 前 記 第 2 撮 影 画 像 内 の 前 記 ブ ロ ッ ク と の 視 差 と の 相 対 関 係 に 対 し て 、 予 め 設 定 さ れ た フ ィ ッ テ ィ ン グ 関 数 を 用 い て フ ィ ッ テ ィ ン グ す る サ ブ ピ ク セ ル 推 定 を 行 う こ と に よ り 、 前 記 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 1 ∼ 請 求 項 4 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の 視 差 検 出 装 置 。
【 発 明 の 詳 細 な 説 明 】 【 技 術 分 野 】
【 0 0 0 1 】
本 発 明 は 、 互 い に 異 な る 視 点 か ら 撮 影 さ れ た 複 数 の 画 像 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る 視 差 検 出 装 置 に 関 す る 。
【 背 景 技 術 】 【 0 0 0 2 】
互 い に 平 行 に 隣 接 し て 配 置 さ れ た 第 1 撮 影 装 置 と 第 2 撮 影 装 置 の そ れ ぞ れ か ら 第 1 画 像 と 第 2 画 像 を 取 得 し 、 第 1 画 像 と 第 2 画 像 と を 比 較 す る こ と に よ り 、 第 1 画 像 に 写 っ て い る 物 体 ま で の 距 離 を 測 定 す る 測 距 装 置 が 知 ら れ て い る 。 こ の よ う な 測 距 装 置 に お い て 、 デ ー タ 項 と 正 則 化 項 を 含 む 目 的 関 数 が 最 小 と な る 点 を 動 的 計 画 法 を 用 い て 算 出 す る こ と に よ り 視 差 を 検 出 し 、 検 出 し た 視 差 に 基 づ い て 距 離 を 測 定 す る も の が 知 ら れ て い る ( 例 え ば 、 特 許 文 献 1 を 参 照 ) 。
【 先 行 技 術 文 献 】 【 特 許 文 献 】 【 0 0 0 3 】
【 特 許 文 献 1 】 特 開 2 0 1 5 − 1 1 4 2 6 9 号 公 報 【 発 明 の 概 要 】
【 発 明 が 解 決 し よ う と す る 課 題 】 【 0 0 0 4 】
10
20
30
40
50 【 0 0 0 5 】
本 発 明 は 、 こ う し た 問 題 に 鑑 み て な さ れ た も の で あ り 、 処 理 時 間 の 短 縮 と 視 差 の 検 出 精 度 の 向 上 と を 両 立 さ せ る こ と を 目 的 と す る 。
【 課 題 を 解 決 す る た め の 手 段 】 【 0 0 0 6 】
上 記 目 的 を 達 成 す る た め に な さ れ た 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 画 像 取 得 手 段 と 、 低 解 像 度 画 像 作 成 手 段 と 、 第 1 視 差 検 出 手 段 と 、 第 2 視 差 検 出 手 段 と を 備 え る 。
画 像 取 得 手 段 は 、 互 い に 異 な る 視 点 か ら 同 一 の 撮 影 領 域 を 含 む よ う に 同 時 に 撮 影 さ れ た 第 1 撮 影 画 像 お よ び 第 2 撮 影 画 像 を 取 得 す る 。
【 0 0 0 7 】
低 解 像 度 画 像 作 成 手 段 は 、 画 像 取 得 手 段 に よ り 取 得 さ れ た 第 1 撮 影 画 像 お よ び 第 2 撮 影 画 像 に 対 し て 第 1 撮 影 画 像 お よ び 第 2 撮 影 画 像 の 解 像 度 で あ る 撮 影 解 像 度 よ り も 低 く な る よ う に 予 め 設 定 さ れ た 低 解 像 度 に 変 換 し た 第 1 低 解 像 度 画 像 お よ び 第 2 低 解 像 度 画 像 を 作 成 す る 。
【 0 0 0 8 】
第 1 視 差 検 出 手 段 は 、 第 1 低 解 像 度 画 像 を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た ブ ロ ッ ク で あ る 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク に 分 割 す る 。 ま た 第 1 視 差 検 出 手 段 は 、 分 割 さ れ た 複 数 の 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク 毎 に 、 第 2 低 解 像 度 画 像 内 に お い て 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る ブ ロ ッ ク で あ る 低 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る こ と に よ り 、 低 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 す る 。
【 0 0 0 9 】
第 2 視 差 検 出 手 段 は 、 画 像 取 得 手 段 に よ り 取 得 さ れ た 第 1 撮 影 画 像 を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た ブ ロ ッ ク で あ る 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク に 分 割 す る 。 ま た 第 2 視 差 検 出 手 段 は 、 分 割 さ れ た 複 数 の 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク 毎 に 、 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る ブ ロ ッ ク で あ る 撮 影 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 決 定 す る こ と に よ り 、 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク の 視 差 を 検 出 す る 。 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 は 、 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て 撮 影 解 像 度 ブ ロ ッ ク と の 類 似 度 が 高 い ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 方 法 で あ る 。
【 0 0 1 0 】
ま た 第 2 視 差 検 出 手 段 は 、 第 1 視 差 検 出 手 段 に よ る 視 差 検 出 結 果 に 基 づ い て 、 第 2 撮 影 画 像 内 に お い て ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 探 索 範 囲 を 限 定 す る 。 こ の よ う に 構 成 さ れ た 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 し て い る が 、 最 終 的 に は ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る 。 こ の た め 、 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 動 的 計 画 法 に お い て 正 則 化 項 を 含 む 目 的 関 数 を 使 用 す る こ と に 起 因 し て 視 差 の 検 出 結 果 が 離 散 的 に な る の を 回 避 す る こ と が で き 、 視 差 の 検 出 精 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き る 。 さ ら に 、 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 低 解 像 度 に 変 換 し た 第 1 低 解 像 度 画 像 お よ び 第 2 低 解 像 度 画 像 に 対 し て 動 的 計 画 法 を 用 い て い る た め 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る と き の 処 理 負 荷 を 低 減 す る こ と が で き る 。 ま た 、 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 動 的 計 画 法 を 用 い た 視 差 検 出 結 果 に 基 づ い て 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 探 索 範 囲 を 限 定 す る た め 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る と き の 処 理 負 荷 を 低 減 す る こ と が で き る 。 以 上 よ り 、 本 発 明 の 視 差 検 出 装 置 は 、 処 理 時 間 の 短 縮 と 視 差 の 検 出 精 度 の 向 上 と を 両 立 さ せ る こ と が で き る 。
【 図 面 の 簡 単 な 説 明 】 【 0 0 1 1 】
【 図 1 】 測 距 装 置 1 の 構 成 を 示 す ブ ロ ッ ク 図 で あ る 。 【 図 2 】 距 離 測 定 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。
10
20
30
40
50 【 図 7 】 X − Z 平 面 を 示 す 斜 視 図 で あ る 。
【 図 8 】 Y − Z 平 面 を 示 す 斜 視 図 で あ る 。 【 図 9 】 右 斜 め 平 面 を 示 す 斜 視 図 で あ る 。 【 図 1 0 】 左 斜 め 平 面 を 示 す 斜 視 図 で あ る 。
【 図 1 1 】 第 2 視 差 算 出 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 【 図 1 2 】 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ の 実 行 方 法 を 説 明 す る 図 で あ る 。 【 図 1 3 】 フ ィ ッ テ ィ ン グ 方 法 を 説 明 す る 図 で あ る 。
【 図 1 4 】 測 距 装 置 1 の 距 離 測 定 結 果 を 説 明 す る 図 で あ る 。 【 発 明 を 実 施 す る た め の 形 態 】
【 0 0 1 2 】
以 下 に 本 発 明 の 実 施 形 態 を 図 面 と と も に 説 明 す る 。
本 実 施 形 態 の 測 距 装 置 1 は 、 車 両 に 搭 載 さ れ 、 図 1 に 示 す よ う に 、 右 撮 像 装 置 2 と 、 左 撮 像 装 置 3 と 、 画 像 処 理 装 置 4 と を 備 え る 。 以 下 、 測 距 装 置 1 が 搭 載 さ れ た 車 両 を 自 車 両 と い う 。
【 0 0 1 3 】
右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 は 、 自 車 両 前 方 の 風 景 を 連 続 し て 撮 影 し 、 そ の 撮 影 画 像 を 示 す 画 像 デ ー タ を 画 像 処 理 装 置 4 へ 出 力 す る 。 右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 は そ れ ぞ れ 、 自 車 両 の 進 行 方 向 に 対 し て 右 側 と 左 側 に 設 置 さ れ る 。 以 下 、 右 撮 像 装 置 2 の 画 像 デ ー タ を 右 画 像 デ ー タ 、 左 撮 像 装 置 3 の 画 像 デ ー タ を 左 画 像 デ ー タ と い う 。
【 0 0 1 4 】
右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 は 、 平 行 等 位 に 配 置 さ れ る 。 具 体 的 に は 、 右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 は 、 右 撮 像 装 置 2 の 光 軸 と 左 撮 像 装 置 3 の 光 軸 と が 平 行 に な る よ う に 配 置 さ れ る 。 こ れ に よ り 、 右 撮 像 装 置 2 の 撮 像 面 と 左 撮 像 装 置 3 の 撮 像 面 が 同 一 平 面 上 に 配 置 さ れ る 。 さ ら に 、 右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 は 、 右 撮 像 装 置 2 の 撮 像 面 の 横 軸 と 左 撮 像 装 置 3 の 撮 像 面 の 横 軸 と が 一 致 す る よ う に 、 水 平 方 向 に 沿 っ て 予 め 設 定 さ れ た 基 線 長 だ け 離 れ て 配 置 さ れ る 。 撮 像 面 の 横 軸 は 、 撮 像 面 上 に お い て 撮 像 面 と 光 軸 と の 交 点 を 原 点 と し た 二 次 元 直 交 座 標 系 の X 軸 お よ び Y 軸 の う ち の X 軸 で あ る 。
【 0 0 1 5 】
画 像 処 理 装 置 4 は 、 C P U 、 R O M 、 R A M 、 I / O 及 び こ れ ら の 構 成 を 接 続 す る バ ス ラ イ ン な ど か ら な る 周 知 の マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ を 中 心 に 構 成 さ れ 、 R O M に 記 憶 さ れ た プ ロ グ ラ ム に 基 づ い て 各 種 処 理 を 実 行 す る 。
【 0 0 1 6 】
こ の よ う に 構 成 さ れ た 測 距 装 置 1 に お い て 、 画 像 処 理 装 置 4 は 、 距 離 測 定 処 理 を 実 行 す る 。 こ の 距 離 測 定 処 理 は 、 画 像 処 理 装 置 4 の 動 作 中 に お い て 繰 り 返 し 実 行 さ れ る 処 理 で あ る 。
【 0 0 1 7 】
こ の 距 離 測 定 処 理 が 実 行 さ れ る と 、 画 像 処 理 装 置 4 は 、 図 2 に 示 す よ う に 、 ま ず S 1 0 に て 、 右 撮 像 装 置 2 か ら 右 画 像 デ ー タ を 取 得 す る と と も に 、 左 撮 像 装 置 3 か ら 左 画 像 デ ー タ を 取 得 す る 。 そ し て S 2 0 に て 、 S 1 0 で 取 得 し た 右 画 像 デ ー タ が 示 す 右 撮 影 画 像 と 、 S 1 0 で 取 得 し た 左 撮 像 デ ー タ が 示 す 左 撮 影 画 像 と の 間 の 垂 直 方 向 の ず れ を 補 正 し 、 右 撮 影 画 像 と 左 撮 影 画 像 を 互 い に 平 行 化 す る 。 具 体 的 に は 、 右 撮 影 画 像 と 左 撮 影 画 像 と の 間 で 互 い に 対 応 関 係 に あ る 画 像 領 域 ( 例 え ば 、 画 素 ) の 高 さ が 一 致 す る よ う に 、 予 め 設 定 さ れ た 補 正 パ ラ メ ー タ に 従 っ て 画 素 全 体 の 垂 直 方 向 の 座 標 を 変 換 し 、 垂 直 方 向 の ず れ を 補 正 す る 。
【 0 0 1 8 】
10
20
30
40
50 施 形 態 で は 、 第 1 解 像 度 は 、 右 撮 像 装 置 2 と 左 撮 像 装 置 3 で 撮 影 さ れ た 画 像 ( 以 下 、 原 画
像 と も い う ) に お け る 横 と 縦 そ れ ぞ れ の 解 像 度 を 1 / 4 に し た も の で あ る 。 ま た 第 2 解 像 度 は 、 原 画 像 に お け る 横 と 縦 そ れ ぞ れ の 解 像 度 を 1 / 2 に し た も の で あ る 。
【 0 0 1 9 】
そ し て S 4 0 に て 、 第 1 視 差 算 出 処 理 を 実 行 す る 。 こ こ で 、 S 4 0 で 実 行 さ れ る 第 1 視 差 算 出 処 理 の 手 順 を 説 明 す る 。
こ の 第 1 視 差 算 出 処 理 が 実 行 さ れ る と 、 画 像 処 理 装 置 4 は 、 図 4 に 示 す よ う に 、 ま ず S 2 1 0 に て 、 S 3 0 で 作 成 さ れ た 第 1 解 像 度 の 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 を 用 い て 、 節 点 空 間 N P S 内 に 節 点 N P を 配 置 す る と と も に 、 節 点 N P の コ ス ト を 算 出 す る 。
【 0 0 2 0 】
具 体 的 に は 、 図 5 に 示 す よ う に 、 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 撮 影 画 像 を 構 成 す る 各 画 素 の 位 置 を 、 物 理 座 標 系 で 設 定 す る 。 物 理 座 標 は 、 撮 影 画 像 の 左 上 の 角 を 原 点 と し て 、 X 軸 の 正 方 向 が 右 向 き と な り 、 Y 軸 の 正 方 向 が 下 向 き と な る 座 標 で あ る 。 こ れ に よ り 、 撮 影 画 像 を 構 成 す る 各 画 素 の 位 置 が 、 ピ ク セ ル 単 位 で 設 定 さ れ る 。 以 下 、 X 軸 方 向 の 位 置 を X 座 標 位 置 、 Y 軸 方 向 の 位 置 を Y 座 標 位 置 と い う 。 ま た 、 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 を そ れ ぞ れ 、 基 準 画 像 お よ び 比 較 画 像 と も い う 。
【 0 0 2 1 】
そ し て 、 第 1 解 像 度 の 基 準 画 像 を 、 X 軸 方 向 に p 画 素 ( p は 正 の 整 数 ) で Y 軸 方 向 に q 画 素 ( q は 正 の 整 数 ) の 矩 形 状 の ブ ロ ッ ク B L に 分 割 す る 。
次 に 、 分 割 さ れ た 複 数 の ブ ロ ッ ク B L の そ れ ぞ れ に つ い て 、 比 較 画 像 の 中 か ら Y 座 標 位 置 が 同 じ 領 域 を 探 索 領 域 と し て 設 定 す る ( 領 域 S R を 参 照 ) 。 こ の 探 索 領 域 に お い て 、 ブ ロ ッ ク B L と の 視 差 が 互 い に 異 な り 、 且 つ 、 ブ ロ ッ ク B L と 同 じ 大 き さ ( す な わ ち 、 X 軸 方 向 に p 画 素 で Y 軸 方 向 に q 画 素 の 矩 形 ) の 複 数 の ブ ロ ッ ク を 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n と し て 抽 出 す る 。 そ し て 、 抽 出 さ れ た 複 数 の 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n に 基 づ い て 、 節 点 空 間 N P S 内 に 節 点 N P を 配 置 す る 。 節 点 空 間 N P S は 、 図 6 に 示 す よ う に 、 ブ ロ ッ ク B L の X 座 標 位 置 を X 軸 と し 、 ブ ロ ッ ク B L の Y 座 標 位 置 を Y 軸 と し 、 ブ ロ ッ ク B L に 対 応 す る 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n の 視 差 を Z 軸 と し た 3 次 元 直 交 座 標 空 間 で あ る 。
【 0 0 2 2 】
例 え ば 、 図 5 に 示 す よ う に 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B B 1 に つ い て 、 探 索 領 域 S R 内 で X 座 標 位 置 が 同 じ ブ ロ ッ ク B C 1 ( 1 ) を 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n と し て 抽 出 す る と す る ( 矢 印 A L 1 を 参 照 ) 。 こ の 場 合 に 、 ブ ロ ッ ク B B 1 の X 座 標 位 置 を x 1 、 ブ ロ ッ ク B B 1 の Y 座 標 位 置 を y 1 、 ブ ロ ッ ク B B 1 と ブ ロ ッ ク B C 1 ( 1 ) と の 視 差 を d 1 と 表 記 す る と 、 ブ ロ ッ ク B C 1 ( 1 ) に 対 応 す る 節 点 N P 1 ( 1 ) は 節 点 空 間 N P S 内 の ( x 1 , y 1 , d 1 ) に 配 置 さ れ る ( 矢 印 A L 2 を 参 照 ) 。 な お 、 図 5 に 示 す 節 点 空 間 N P S は 、 Y 座 標 が y 1 で あ る X − Z 平 面 で あ る 。
【 0 0 2 3 】
ま た 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B B 1 に つ い て 、 探 索 領 域 S R 内 で X 座 標 位 置 が 異 な る ブ ロ ッ ク B C 1 ( 2 ) を 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n と し て 抽 出 す る と す る ( 矢 印 A L 3 を 参 照 ) 。 こ の 場 合 に 、 ブ ロ ッ ク B B 1 と ブ ロ ッ ク B C 1 ( 2 ) と の 視 差 を d 2 と 表 記 す る と 、 ブ ロ ッ ク B C 1 ( 2 ) に 対 応 す る 節 点 N P 1 ( 2 ) は 節 点 空 間 N P S 内 の ( x 1 , y 1 , d 2 ) に 配 置 さ れ る ( 矢 印 A L 4 を 参 照 ) 。
【 0 0 2 4 】
ま た 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B B 1 に 隣 接 す る ブ ロ ッ ク B B 2 に つ い て も 、 ブ ロ ッ ク B B 1 と 同 じ 探 索 領 域 S R 内 で 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n を 抽 出 す る 。
10
20
30
40
50 【 0 0 2 5 】
ま た 、 節 点 空 間 N P S 内 に 配 置 さ れ た 複 数 の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 コ ス ト を 算 出 す る 。 コ ス ト は 、 節 点 N P を 節 点 空 間 N P S 内 に 配 置 す る 際 に 用 い ら れ た 2 つ の ブ ロ ッ ク 間 の 類 似 度 を 表 す 値 で あ る 。 上 記 2 つ の ブ ロ ッ ク は 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L と 、 こ の ブ ロ ッ ク B L に 対 応 し て 節 点 N P を 配 置 す る た め に 比 較 画 像 か ら 抽 出 さ れ た 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n で あ る 。 例 え ば 、 節 点 N P 1 ( 1 ) の コ ス ト は 、 ブ ロ ッ ク B B 1 と 、 ブ ロ ッ ク B C 1 ( 1 ) と を 用 い て 算 出 さ れ る 。
【 0 0 2 6 】
節 点 空 間 N P S 内 に お け る 節 点 N P の X 座 標 位 置 と Y 座 標 位 置 を ま と め て 節 点 位 置 p と 表 記 し 、 節 点 N P の 視 差 を u
p と 表 記 す る 。 さ ら に 、 節 点 空 間 N P S 内 に お い て 節 点 位 置
p と 視 差 u
p で 特 定 さ れ る 位 置 に 配 置 さ れ る 節 点 N P の コ ス ト を D ( p , up ) と 表 記 す
る 。
【 0 0 2 7 】
本 実 施 形 態 で は 、 周 知 の S S I M ( S t r u c t u r a l S imila r i t y ) を 用 い て 、 コ ス ト D ( p , u
p ) を 下 式 ( 1 ) で 算 出 す る 。
【 0 0 2 8 】 【 数 1 】
な お 、 上 式 ( 1 ) に お い て 、 μ
x は 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L に 含 ま れ る 画 素 の 輝 度
の 平 均 値 で あ る 。 μ
y は 、 比 較 画 像 内 の 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n に 含 ま れ る 画 素 の 輝 度
の 平 均 値 で あ る 。 σ
x は 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L に 含 ま れ る 画 素 の 輝 度 の 標 準 偏 差 で
あ る 。 σ
y は 、 比 較 画 像 内 の 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n に 含 ま れ る 画 素 の 輝 度 の 標 準 偏 差
で あ る 。 σ
x y は 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L と 比 較 画 像 内 の 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n
に 含 ま れ る 画 素 の 輝 度 の 共 分 散 で あ る 。 c
1 , c2 , c3 , α , β , γ は 予 め 設 定 さ れ る
定 数 で あ る 。 【 0 0 2 9 】
こ の よ う に し て 、 分 割 さ れ た ブ ロ ッ ク B L の 全 て に つ い て 節 点 N P を 節 点 空 間 N P S 内 に 配 置 す る と と も に 、 配 置 さ れ た 節 点 N P の 全 て に つ い て コ ス ト D ( p , u
p ) を 算 出 す
る と 、 S 2 1 0 の 処 理 を 終 了 す る 。 【 0 0 3 0 】
S 2 1 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 示 す よ う に 、 S 2 2 0 に て 、 節 点 N P の X 方 向 移 動 コ ス ト E
x ( 後 述 ) を 算 出 す る 。 ブ ロ ッ ク B L は Y 軸 方 向 に 沿 っ て q 画 素 毎 に 分 割 さ れ
て い る ( 図 5 を 参 照 ) 。 こ の た め 、 図 7 に 示 す よ う に 、 節 点 空 間 N P S 内 に は 、 複 数 の 節 点 N P が 配 置 さ れ た X − Z 平 面 が Y 軸 方 向 に 沿 っ て q 画 素 毎 に 存 在 す る ( 図 7 の 平 面 P L 1 , P L 2 , P L 3 を 参 照 ) 。
【 0 0 3 1 】
こ れ ら 複 数 の X − Z 平 面 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 節 点 N P の X 方 向 移 動 コ ス ト E
x を 算 出
す る 。 以 下 に 、 節 点 N P の X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 方 法 を 説 明 す る 。
例 え ば 、 図 5 に 示 す よ う に 、 X − Z 平 面 に お い て 、 複 数 の 節 点 N P が 2 次 元 行 列 状 に 配 列 さ れ て い る と す る 。 ま た 、 以 下 の 説 明 の た め に 、 Z 軸 方 向 を 列 方 向 と し 、 X 軸 方 向 を 行 方 向 と し て 、 第 i 行 ( i は 正 の 整 数 ) の 第 j 列 ( j は 正 の 整 数 ) に 位 置 す る 節 点 N P を N P ( i , j ) と 表 記 す る 。 な お 、 視 差 が 小 さ い ほ ど i は 小 さ く な り 、 X 座 標 位 置 が 原 点 か ら 近 い ほ ど j は 小 さ く な る 。
【 0 0 3 2 】
10
20
30
40
50 か っ て 、 隣 の 列 ( す な わ ち 、 第 2 列 ) に 位 置 す る 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ へ 移 動 さ せ
る ( 図 5 と 図 7 の 移 動 方 向 M 1 を 参 照 ) 。 さ ら に 、 移 動 し た 節 点 N P か ら 更 に 隣 の 列 ( す な わ ち 、 第 3 列 ) に 位 置 す る 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ へ 移 動 さ せ る 。 こ の よ う に 、 始 点 の 節 点 N P か ら 、 X 軸 の 正 方 向 に 向 か っ て 1 列 ず つ 節 点 N P へ 順 次 移 動 さ せ 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 1 つ の 移 動 経 路 を 確 定 す る 。 以 下 、 こ の 移 動 経 路 を 右 方 向 移 動 経 路 と い う 。 図 5 で は 、 左 か ら N P ( 4 , 1 ) 、 N P ( 3 , 2 ) 、 N P ( 3 , 3 ) 、 N P ( 3 , 4 ) の 順 に 右 方 向 へ 移 動 す る 右 方 向 移 動 経 路 を 示 し て い る 。
【 0 0 3 3 】
そ し て 、 確 定 し た 移 動 経 路 の コ ス ト E を 、 下 式 ( 2 ) で 算 出 す る 。 【 0 0 3 4 】
【 数 2 】
上 式 ( 2 ) の 右 辺 の 第 1 項 は 、 移 動 経 路 上 に 存 在 す る 節 点 N P の コ ス ト D ( p , u
p )
の 総 和 を 示 す 。 上 式 ( 2 ) の 右 辺 の 第 1 項 は 、 デ ー タ 項 と い う 。 上 式 ( 2 ) の 右 辺 の 第 2 項 は 、 正 則 化 項 で あ る 。 上 式 ( 2 ) の 右 辺 の 第 2 項 の S ( u
p , uq ) は 、 視 差 が up で
あ る 節 点 N P か ら 、 視 差 が u
q で あ る 節 点 N P へ 移 動 す る 場 合 の 視 差 コ ス ト で あ る 。 S (
u
p , uq ) は 、 視 差 up と 視 差 uq と の 差 が 大 き く ほ ど 値 が 大 き く な る よ う に 設 定 さ れ
た 関 数 で あ る 。 本 実 施 形 態 で は 、 S ( u
p , uq ) は 、 視 差 up と 視 差 uq と の 差 分 の 絶
対 値 で あ る 。 し た が っ て 、 上 式 ( 2 ) の 右 辺 の 第 2 項 は 、 移 動 経 路 を 通 過 す る こ と に よ る 視 差 の 変 化 の 総 和 を 示 す 。
【 0 0 3 5 】
こ の よ う に し て 、 第 1 列 に 位 置 す る 複 数 の 節 点 N P の 何 れ か 1 点 を 始 点 と し 、 複 数 の 節 点 N P の 中 か ら 選 択 さ れ た 1 つ の 節 点 N P を 終 点 と し た 場 合 に お い て 可 能 な 全 て の 移 動 経 路 を 確 定 す る こ と が で き 、 確 定 し た 全 て の 移 動 経 路 に つ い て コ ス ト E を 算 出 す る こ と が で き る 。 こ れ に よ り 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 移 動 経 路 を 特 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 3 6 】
本 実 施 形 態 で は 、 上 記 の よ う に 全 て の 移 動 経 路 で コ ス ト E を 算 出 す る 代 わ り に 、 動 的 計 画 法 の 一 種 で あ る 周 知 の ビ タ ビ ア ル ゴ リ ズ ム を 用 い て 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 移 動 経 路 を 特 定 す る 演 算 を 行 う 。
【 0 0 3 7 】
S 2 2 0 で は 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 右 方 向 移 動 経 路 の 特 定 を 、 1 つ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P に つ い て 行 う 。 こ れ に よ り 、 こ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 右 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) が 算 出 さ れ る 。
【 0 0 3 8 】
次 に 、 右 方 向 移 動 コ ス ト の 算 出 と 同 様 に し て 、 こ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 左 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 左 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) を 算 出 す る 。
【 0 0 3 9 】
10
20
30
40
50 1 つ の 移 動 経 路 を 確 定 す る 。 以 下 、 こ の 移 動 経 路 を 左 方 向 移 動 経 路 と い う 。
【 0 0 4 0 】
S 2 2 0 で は 、 右 方 向 移 動 経 路 の 場 合 と 同 様 に し て 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 左 方 向 移 動 経 路 の 特 定 を 、 1 つ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P に つ い て 行 う 。 こ れ に よ り 、 こ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 左 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 左 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) が 算 出 さ れ る 。
【 0 0 4 1 】
そ し て 、 S 2 2 0 で は 、 こ の X − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 方 向 移 動 コ ス ト と 左 方 向 移 動 コ ス ト と を 加 算 し た 加 算 値 を 、 X 方 向 移 動 コ ス ト E
x と し て 算 出 す る 。
【 0 0 4 2 】
こ の X − Z 平 面 で X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 が 終 了 す る と 、 次 の X − Z 平 面 に つ い て
、 同 様 に し て 、 X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 を 行 う 。 そ し て 、 全 て の X − Z 平 面 に つ い て
X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 を 行 う と 、 S 2 2 0 の 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 4 3 】
S 2 2 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 示 す よ う に 、 S 2 3 0 に て 、 節 点 N P の Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y ( 後 述 ) を 算 出 す る 。 ブ ロ ッ ク B L は X 軸 方 向 に 沿 っ て p 画 素 毎 に 分 割 さ れ
て い る ( 図 5 を 参 照 ) 。 こ の た め 、 図 8 に 示 す よ う に 、 節 点 空 間 N P S 内 に は 、 複 数 の 節 点 N P が 配 置 さ れ た Y − Z 平 面 が X 軸 方 向 に 沿 っ て p 画 素 毎 に 存 在 す る ( 図 8 の 平 面 P L 1 1 , P L 1 2 , P L 1 3 , P L 1 4 を 参 照 ) 。
【 0 0 4 4 】
S 2 3 0 で は 、 こ れ ら 複 数 の Y − Z 平 面 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 節 点 N P の Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y を 算 出 す る 。 節 点 N P の Y 方 向 移 動 コ ス ト Ey の 算 出 は 、 X − Z 平 面 の 代 わ り に
Y − Z 平 面 を 用 い て い る 点 が 、 上 述 し た X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 と 異 な る 。
【 0 0 4 5 】
具 体 的 に は 、 Y − Z 平 面 に お い て 、 Y 座 標 位 置 が 原 点 か ら 最 も 近 い 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ を 始 点 し て 、 Y 軸 の 正 方 向 に 向 か っ て 、 1 列 ず つ 節 点 N P へ 順 次 移 動 さ せ ( 図 8 の 移 動 方 向 M 3 を 参 照 ) 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 移 動 経 路 を 下 方 向 移 動 経 路 と す る 。 ま た 、 Y − Z 平 面 に お い て 、 Y 座 標 位 置 が 原 点 か ら 最 も 遠 い 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ を 始 点 し て 、 Y 軸 の 負 方 向 に 向 か っ て 、 1 列 ず つ 節 点 N P へ 順 次 移 動 さ せ ( 図 8 の 移 動 方 向 M 4 を 参 照 ) 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 移 動 経 路 を 上 方 向 移 動 経 路 と す る 。
【 0 0 4 6 】
S 2 3 0 で は 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 下 方 向 移 動 経 路 と 上 方 向 移 動 経 路 の 特 定 を 、 1 つ の Y − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P に つ い て 行 う 。 こ れ に よ り 、 こ の Y − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 下 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 下 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) と 、 上 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 上 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) が 算 出 さ れ る 。
【 0 0 4 7 】
そ し て 、 S 2 3 0 で は 、 こ の Y − Z 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 下 方 向 移 動 コ ス ト と 上 方 向 移 動 コ ス ト と を 加 算 し た 加 算 値 を 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y と し て 算 出 す る 。
【 0 0 4 8 】
こ の Y − Z 平 面 で Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y の 算 出 が 終 了 す る と 、 次 の Y − Z 平 面 に つ い て
、 同 様 に し て 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y の 算 出 を 行 う 。 そ し て 、 全 て の Y − Z 平 面 に つ い て
Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y の 算 出 を 行 う と 、 S 2 3 0 の 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 4 9 】
S 2 3 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 示 す よ う に 、 S 2 4 0 に て 、 節 点 N P の 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y ( 後 述 ) を 算 出 す る 。
10
20
30
40
50 間 に 跨 っ て X − Y 平 面 と 垂 直 に な る よ う に 形 成 さ れ た 複 数 の 平 面 ( 以 下 、 右 斜 め 平 面 と い
う ) を 設 定 す る ( 図 9 の 平 面 P L 2 1 , P L 2 2 , P L 2 3 を 参 照 ) 。 こ れ ら 複 数 の 右 斜 め 平 面 は 、 互 い に 平 行 と な る よ う に 、 且 つ 、 そ の 平 面 の 全 面 に 亘 っ て 節 点 N P が 配 置 さ れ る よ う に 設 定 さ れ て い る 。
【 0 0 5 0 】
S 2 4 0 で は 、 こ れ ら 複 数 の 右 斜 め 平 面 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 節 点 N P の 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y を 算 出 す る 。 節 点 N P の 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex − y の 算 出 は 、 X −
Z 平 面 の 代 わ り に 右 斜 め 平 面 を 用 い て い る 点 が 、 上 述 し た X 方 向 移 動 コ ス ト E
x の 算 出 と
異 な る 。 【 0 0 5 1 】
具 体 的 に は 、 右 斜 め 平 面 に お い て 、 Y 軸 か ら 最 も 近 い 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ を 始 点 し て 、 X 軸 に 向 か っ て 、 1 列 ず つ 節 点 N P へ 順 次 移 動 さ せ ( 図 9 の 移 動 方 向 M 5 を 参 照 ) 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 移 動 経 路 を 右 上 方 向 移 動 経 路 と す る 。 ま た 、 右 斜 め 平 面 に お い て 、 X 軸 か ら か ら 最 も 遠 い 複 数 の 節 点 N P の う ち の 1 つ を 始 点 し て 、 Y 軸 に 向 か っ て 、 1 列 ず つ 節 点 N P へ 順 次 移 動 さ せ ( 図 9 の 移 動 方 向 M 6 を 参 照 ) 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 移 動 経 路 を 左 下 方 向 移 動 経 路 と す る 。 【 0 0 5 2 】
S 2 4 0 で は 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 右 上 方 向 移 動 経 路 と 左 下 方 向 移 動 経 路 の 特 定 を 、 1 つ の 右 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P に つ い て 行 う 。 こ れ に よ り 、 こ の 右 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 上 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 右 上 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) と 、 左 下 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 左 下 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) が 算 出 さ れ る 。
【 0 0 5 3 】
そ し て 、 S 2 4 0 で は 、 こ の 右 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 上 方 向 移 動 コ ス ト と 左 下 方 向 移 動 コ ス ト と を 加 算 し た 加 算 値 を 、 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y と し て 算 出 す る 。
【 0 0 5 4 】
こ の 右 斜 め 平 面 で 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y と の 算 出 が 終 了 す る と 、 次 の 右 斜 め 平
面 に つ い て 、 同 様 に し て 、 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y の 算 出 を 行 う 。 そ し て 、 全 て の
右 斜 め 平 面 に つ い て 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y の 算 出 を 行 う と 、 S 2 4 0 の 処 理 を 終
了 す る 。 【 0 0 5 5 】
S 2 4 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 示 す よ う に 、 S 2 5 0 に て 、 節 点 N P の 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y ( 後 述 ) を 算 出 す る 。
S 2 5 0 で は 、 ま ず 、 図 1 0 に 示 す よ う に 、 節 点 空 間 N P S 内 に お い て 、 右 斜 め 平 面 と 交 差 す る よ う に 形 成 さ れ た 複 数 の 平 面 ( 以 下 、 左 斜 め 平 面 と い う ) を 設 定 す る 。 ( 図 1 0 の 平 面 P L 3 1 , P L 3 2 , P L 3 3 , P L 3 4 を 参 照 ) 。 こ れ ら 複 数 の 左 斜 め 平 面 は 、 互 い に 平 行 と な る よ う に 、 且 つ 、 そ の 平 面 の 全 面 に 亘 っ て 節 点 N P が 配 置 さ れ る よ う に 設 定 さ れ て い る 。
【 0 0 5 6 】
S 2 5 0 で は 、 こ れ ら 複 数 の 左 斜 め 平 面 の そ れ ぞ れ に つ い て 、 節 点 N P の 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y を 算 出 す る 。 節 点 N P の 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex + y の 算 出 は 、 X −
Z 平 面 の 代 わ り に 左 斜 め 平 面 を 用 い て い る 点 が 、 上 述 し た X 方 向 移 動 コ ス ト Ex の 算 出 と
異 な る 。 【 0 0 5 7 】
10
20
30
40
50 0 の 移 動 方 向 M 8 を 参 照 ) 、 終 点 と し て 選 択 さ れ た 節 点 N P ま で 移 動 さ せ た 移 動 経 路 を 左
上 方 向 移 動 経 路 と す る 。 【 0 0 5 8 】
S 2 5 0 で は 、 コ ス ト E が 最 小 と な る 右 下 方 向 移 動 経 路 と 左 上 方 向 移 動 経 路 の 特 定 を 、 1 つ の 左 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P に つ い て 行 う 。 こ れ に よ り 、 こ の 左 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 下 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 右 下 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) と 、 左 上 方 向 移 動 経 路 の 最 小 コ ス ト ( 以 下 、 左 上 方 向 移 動 コ ス ト と い う ) が 算 出 さ れ る 。
【 0 0 5 9 】
そ し て 、 S 2 5 0 で は 、 こ の 左 斜 め 平 面 に 配 列 さ れ て い る 全 て の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 右 下 方 向 移 動 コ ス ト と 左 上 方 向 移 動 コ ス ト と を 加 算 し た 加 算 値 を 、 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y と し て 算 出 す る 。
【 0 0 6 0 】
こ の 左 斜 め 平 面 で 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y と の 算 出 が 終 了 す る と 、 次 の 左 斜 め 平
面 に つ い て 、 同 様 に し て 、 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y の 算 出 を 行 う 。 そ し て 、 全 て の
左 斜 め 平 面 に つ い て 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex + y の 算 出 を 行 う と 、 S 2 5 0 の 処 理 を 終
了 す る 。 【 0 0 6 1 】
S 2 5 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 示 す よ う に 、 S 2 6 0 に て 、 節 点 空 間 N P S 内 の 全 て の 節 点 N P に つ い て 、 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m を 、 下 式 ( 3 ) で 算 出 す る 。
【 0 0 6 2 】 【 数 3 】
そ し て S 2 7 0 に て 、 基 準 画 像 を 構 成 す る 全 て の ブ ロ ッ ク B L の そ れ ぞ れ に つ い て 、 ブ ロ ッ ク B L と 同 じ X 座 標 位 置 と Y 座 標 位 置 を 有 し て 視 差 が 互 い に 異 な る 複 数 の 節 点 N P の 中 か ら 、 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m が 最 小 と な る 節 点 N P を 選 択 し 、 第 1 視 差 算 出 処 理 を
終 了 す る 。 【 0 0 6 3 】
第 1 視 差 算 出 処 理 が 終 了 す る と 、 図 2 に 示 す よ う に 、 S 5 0 に て 、 第 2 視 差 算 出 処 理 を 行 う 。 こ こ で 、 S 5 0 で 実 行 さ れ る 第 2 視 差 算 出 処 理 の 手 順 を 説 明 す る 。
こ の 第 2 視 差 算 出 処 理 が 実 行 さ れ る と 、 画 像 処 理 装 置 4 は 、 図 1 1 に 示 す よ う に 、 ま ず S 3 1 0 に て 、 S 3 0 で 作 成 さ れ た 第 2 解 像 度 の 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 を 用 い て 、 節 点 空 間 N P S 内 に 節 点 N P を 配 置 す る と と も に 、 節 点 N P の コ ス ト を 算 出 す る 。 節 点 N P を 配 置 す る 方 法 と 、 節 点 N P の コ ス ト を 算 出 す る 方 法 は 、 S 2 1 0 と 同 じ で あ る た め 、 説 明 を 省 略 す る 。
【 0 0 6 4 】
S 3 1 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 S 3 2 0 に て 、 節 点 N P の X 方 向 移 動 コ ス ト E
x を 算 出
す る 。 S 3 2 0 で は 、 節 点 空 間 N P S 内 の 全 て の 節 点 N P で は な く 、 S 2 7 0 で 選 択 さ れ た 節 点 N P の 付 近 に 位 置 す る 節 点 N P に 限 定 し て 、 X 方 向 移 動 コ ス ト E
x を 算 出 す る 。 X
方 向 移 動 コ ス ト E
x を 算 出 す る 方 法 は 、 S 2 2 0 と 同 じ で あ る た め 、 説 明 を 省 略 す る 。
【 0 0 6 5 】
S 3 2 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 S 3 3 0 に て 、 節 点 N P の Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y を 算 出
す る 。 S 3 3 0 で は 、 節 点 空 間 N P S 内 の 全 て の 節 点 N P で は な く 、 S 2 7 0 で 選 択 さ れ た 節 点 N P の 付 近 に 位 置 す る 節 点 N P に 限 定 し て 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト E
y を 算 出 す る 。 Y
方 向 移 動 コ ス ト E
y を 算 出 す る 方 法 は 、 S 2 3 0 と 同 じ で あ る た め 、 説 明 を 省 略 す る 。
【 0 0 6 6 】
S 3 3 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 S 3 4 0 に て 、 節 点 N P の 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y を 算 出 す る 。 S 3 4 0 で は 、 節 点 空 間 N P S 内 の 全 て の 節 点 N P で は な く 、 S 2 7 0 で
選 択 さ れ た 節 点 N P の 付 近 に 位 置 す る 節 点 N P に 限 定 し て 、 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
10
20
30
40
50
y を 算 出 す る 。 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex − y を 算 出 す る 方 法 は 、 S 2 4 0 と 同 じ で あ る
た め 、 説 明 を 省 略 す る 。 【 0 0 6 7 】
S 3 4 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 S 3 5 0 に て 、 節 点 N P の 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y を 算 出 す る 。 S 3 5 0 で は 、 節 点 空 間 N P S 内 の 全 て の 節 点 N P で は な く 、 S 2 7 0 で
選 択 さ れ た 節 点 N P の 付 近 に 位 置 す る 節 点 N P に 限 定 し て 、 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y を 算 出 す る 。 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex + y を 算 出 す る 方 法 は 、 S 2 5 0 と 同 じ で あ る
た め 、 説 明 を 省 略 す る 。 【 0 0 6 8 】
S 3 5 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 S 3 6 0 に て 、 S 2 6 0 と 同 様 に し て 、 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m を 算 出 す る 。
そ し て S 3 7 0 に て 、 S 2 7 0 と 同 様 に し て 、 基 準 画 像 を 構 成 す る 全 て の ブ ロ ッ ク B L の そ れ ぞ れ に つ い て 、 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m が 最 小 と な る 節 点 N P を 選 択 す る 。
【 0 0 6 9 】
さ ら に S 3 8 0 に て 、 S 3 7 0 で 選 択 さ れ た 節 点 N P の 視 差 を 、 対 応 す る ブ ロ ッ ク B L の 視 差 と し て 決 定 す る 。 S 3 8 0 に て 、 基 準 画 像 を 構 成 す る 全 て の ブ ロ ッ ク B L に つ い て 視 差 を 決 定 す る と 、 第 2 視 差 算 出 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 7 0 】
第 2 視 差 算 出 処 理 が 終 了 す る と 、 図 2 に 示 す よ う に 、 S 6 0 に て 、 S 2 0 で 平 行 化 さ れ た 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 ( す な わ ち 、 原 画 像 ) を 用 い て 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ を 実 行 す る 。
【 0 0 7 1 】
S 6 0 で は 、 ま ず 、 S 2 0 で 平 行 化 さ れ た 右 撮 影 画 像 お よ び 左 撮 影 画 像 を そ れ ぞ れ 基 準 画 像 お よ び 比 較 画 像 と し 、 基 準 画 像 を 、 X 軸 方 向 に ( 2 m + 1 ) 画 素 ( m は 正 の 整 数 ) で Y 軸 方 向 に ( 2 n + 1 ) 画 素 ( n は 正 の 整 数 ) の 矩 形 状 の ブ ロ ッ ク B L m に 分 割 す る 。 【 0 0 7 2 】
S 6 0 で は 、 分 割 さ れ た 複 数 の ブ ロ ッ ク B L m の そ れ ぞ れ に つ い て 、 対 応 点 探 索 の 範 囲 を 決 定 す る 。 例 え ば 、 図 1 2 に 示 す よ う に 、 基 準 画 像 内 の 1 つ の ブ ロ ッ ク B L m の 座 標 を ( x
m , ym ) と す る 。 な お 、 ブ ロ ッ ク B L m の 座 標 と は 、 ブ ロ ッ ク B L m の 中 心 に 位 置
す る 画 素 の 位 置 に 対 応 し て い る 。 【 0 0 7 3 】
そ し て 、 S 3 8 0 で の 結 果 に 基 づ い て 、 ブ ロ ッ ク B L m の 視 差 を 決 定 す る 。 具 体 的 に は 、 第 2 解 像 度 の 右 撮 影 画 像 に お い て 、 ブ ロ ッ ク B L m の 座 標 ( x
m , ym ) を 含 ん で い る
ブ ロ ッ ク B L を 特 定 し 、 こ の ブ ロ ッ ク B L に つ い て 決 定 さ れ た 視 差 を 、 ブ ロ ッ ク B L m の 視 差 と す る 。
【 0 0 7 4 】
次 に 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L m の 座 標 と 視 差 に 基 づ い て 、 比 較 画 像 内 の 探 索 領 域 S R c を 設 定 す る 。 ブ ロ ッ ク B L m の 視 差 を d
s [ ピ ク セ ル ] と 表 記 す る と 、 例 え ば 、 探 索
領 域 S R c の X 方 向 長 さ を 予 め ( 2 L + 1 ) [ ピ ク セ ル ] と 設 定 し て い る 場 合 に は 、 探 索 領 域 S R c の X 方 向 範 囲 は 、 ( x
m + ds − 2 L ) ∼ ( xm + ds + 2 L ) で あ る 。 ま た
、 探 索 領 域 S R c の Y 方 向 範 囲 は 、 ( y
m − 2 n ) ∼ ( ym + 2 n ) で あ る 。
【 0 0 7 5 】
そ し て 、 こ の 探 索 領 域 S R c 内 で 、 ブ ロ ッ ク B L m と 同 じ 大 き さ ( す な わ ち 、 X 軸 方 向 に m 画 素 で Y 軸 方 向 に n 画 素 の 矩 形 ) の 探 索 ブ ロ ッ ク B L s を 移 動 さ せ る 。 探 索 領 域 S R c 内 に お い て 探 索 ブ ロ ッ ク B L s を 複 数 箇 所 移 動 さ せ 、 移 動 さ せ た 各 箇 所 の 探 索 ブ ロ ッ ク B L s の 中 に 含 ま れ る 画 素 と 、 基 準 画 像 内 の ブ ロ ッ ク B L m 内 に 含 ま れ る 画 素 と を 用 い て 、 周 知 の S A D ( S u mo f Ab s o lu t e Dif f e r e n c e ) を 実 行 す る 。 ブ ロ ッ ク B L m が 座 標 ( x
m , ym ) に 位 置 し 、 探 索 ブ ロ ッ ク B L s の X 座 標 位 置 が xs で あ る 場 合 に 、 S A D に よ
り 算 出 さ れ る 評 価 値 を M ( x
10
20
30
40
50 画 素 の 輝 度 を 示 す 。 下 式 ( 4 ) の I
s は 、 探 索 ブ ロ ッ ク B L s 内 に 含 ま れ る 各 画 素 の 輝 度
を 示 す 。 【 0 0 7 6 】 【 数 4 】
そ し て 、 図 1 3 に 示 す よ う に 、 横 軸 を x
s ( 探 索 ブ ロ ッ ク B L s の X 座 標 位 置 ) と し 、
縦 軸 を 評 価 値 M ( x
m , ym , xs ) と し て 、 算 出 さ れ た 複 数 の 評 価 値 M ( xm , ym ,
x
s ) を プ ロ ッ ト し た グ ラ フ を 作 成 す る ( プ ロ ッ ト 点 P T 1 , P T 2 , P T 3 , P T 4 ,
P T 5 を 参 照 ) 。 そ し て 、 プ ロ ッ ト 点 に 対 し て 、 例 え ば 2 次 関 数 等 の フ ィ ッ テ ィ ン グ 関 数 を 用 い て フ ィ ッ テ ィ ン グ を 行 い 、 フ ィ ッ テ ィ ン グ に よ り 得 ら れ た フ ィ ッ テ ィ ン グ 曲 線 ( 曲 線 F L を 参 照 ) に お い て 極 小 値 と な る X 座 標 位 置 x
f を 算 出 す る 。 こ の X 座 標 位 置 xf と
、 ブ ロ ッ ク B L m の X 座 標 位 置 x
m と の 差 が 、 ブ ロ ッ ク B L m の 視 差 で あ る 。
【 0 0 7 7 】
1 つ の ブ ロ ッ ク B L m で 視 差 の 算 出 が 終 了 す る と 、 次 の ブ ロ ッ ク B L m に つ い て 、 同 様 に し て 、 視 差 の 算 出 を 行 う 。 そ し て 、 全 て の ブ ロ ッ ク B L m に つ い て 視 差 の 算 出 を 行 う と 、 S 6 0 の 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 7 8 】
S 6 0 の 処 理 が 終 了 す る と 、 図 2 に 示 す よ う に 、 S 7 0 に て 、 基 準 画 像 を 構 成 す る 全 て の ブ ロ ッ ク B L m に つ い て 、 S 6 0 で 算 出 さ れ た 視 差 に 基 づ き 、 視 差 を 用 い た 周 知 の 距 離 算 出 式 を 用 い て 距 離 を 算 出 し 、 距 離 測 定 処 理 を 終 了 す る 。 こ れ に よ り 、 基 準 画 像 を 構 成 す る ブ ロ ッ ク B L m 毎 に 、 ブ ロ ッ ク B L m 内 に 写 っ て い る 物 体 ま で の 距 離 が 特 定 さ れ る 。 【 0 0 7 9 】
図 1 4 に 、 本 実 施 形 態 の 測 距 装 置 1 に よ る 距 離 測 定 結 果 と 、 S 6 0 に お い て ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ の 代 わ り に S 4 0 と S 5 0 と 同 様 に 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m を 算 出 す る こ と で
得 ら れ た 距 離 測 定 結 果 ( 以 下 、 比 較 用 測 定 結 果 と い う ) と を 示 す 。 【 0 0 8 0 】
測 距 装 置 1 に よ る 距 離 測 定 結 果 は 、 第 1 解 像 度 の 画 像 と 、 第 2 解 像 度 の 画 像 と で 動 的 計 画 法 を 適 用 し 、 原 画 像 で ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ を 適 用 し た 測 定 結 果 で あ る 。
比 較 用 測 定 結 果 は 、 第 1 解 像 度 の 画 像 と 、 第 2 解 像 度 の 画 像 と 、 原 画 像 と で 動 的 計 画 法 を 適 用 し た 測 定 結 果 で あ る 。
【 0 0 8 1 】
図 1 4 に 示 す 画 像 G 1 1 は 、 右 撮 像 装 置 2 で 撮 影 さ れ た 画 像 で あ る 。 画 像 G 1 2 は 、 測 距 装 置 1 が 画 像 G 1 1 を 用 い て 距 離 を 測 定 し た 結 果 を 示 す 。 画 像 G 1 3 は 、 画 像 G 1 2 の 一 部 を 拡 大 し た 図 で あ る 。 画 像 G 1 4 は 、 画 像 G 1 1 を 用 い た 比 較 用 測 定 結 果 を 示 す 。 画 像 G 1 5 は 、 画 像 G 1 4 の 一 部 を 拡 大 し た 図 で あ る 。
【 0 0 8 2 】
図 1 4 の 画 像 G 1 3 と 画 像 G 1 5 と を 比 較 す る と 明 ら か な よ う に 、 画 像 G 1 1 に お い て 連 続 的 に 距 離 が 変 化 し て い る 箇 所 ( 画 像 G 1 3 の 矢 印 L c 1 と 画 像 G 1 5 の 矢 印 L c 2 を 参 照 ) に お い て 、 画 像 G 1 3 が 示 す 距 離 測 定 結 果 は 濃 淡 が 連 続 的 に 変 化 し て い る の に 対 し て 、 画 像 G 1 5 が 示 す 距 離 測 定 結 果 は 濃 淡 が 離 散 的 に 変 化 し て い る 。
【 0 0 8 3 】
こ の よ う に 構 成 さ れ た 測 距 装 置 1 は 、 互 い に 異 な る 視 点 か ら 同 一 の 撮 影 領 域 を 含 む よ う に 同 時 に 撮 影 さ れ た 右 画 像 デ ー タ お よ び 左 画 像 デ ー タ を 取 得 す る ( S 1 0 ) 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 取 得 さ れ た 右 画 像 デ ー タ お よ び 左 画 像 デ ー タ に 対 し て 右 画 像 デ ー タ お よ び 左 画 像 デ ー タ の 解 像 度 よ り も 低 く な る よ う に 予 め 設 定 さ れ た 第 1 解 像 度 と 第 2 解 像 度 の 右 画 像 デ ー タ ( 以 下 、 右 低 解 像 度 デ ー タ と い う ) お よ び 左 画 像 デ ー タ ( 以 下 、 左 低 解 像 度 デ ー タ と い う ) を 作 成 す る ( S 3 0 ) 。
10
20
30
40
50 ま た 測 距 装 置 1 は 、 右 低 解 像 度 デ ー タ を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た ブ ロ ッ ク B L に 分 割
す る 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 分 割 さ れ た 複 数 の ブ ロ ッ ク B L 毎 に 、 左 低 解 像 度 デ ー タ 内 に お い て ブ ロ ッ ク B L と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n を 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る こ と に よ り 、 ブ ロ ッ ク B L の 視 差 を 検 出 す る ( S 2 1 0 ∼ S 2 7 0 , S 3 1 0 ∼ S 3 7 0 ) 。
【 0 0 8 5 】
そ し て 測 距 装 置 1 は 、 取 得 さ れ た 右 画 像 デ ー タ を 、 複 数 の 画 素 で 構 成 さ れ た ブ ロ ッ ク B L m に 分 割 す る 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 分 割 さ れ た 複 数 の ブ ロ ッ ク B L m 毎 に 、 左 画 像 デ ー タ 内 に お い て ブ ロ ッ ク B L m と 同 じ 領 域 が 写 っ て い る ブ ロ ッ ク ( 以 下 、 撮 影 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク と い う ) を 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 決 定 す る こ と に よ り 、 ブ ロ ッ ク B L m の 視 差 を 検 出 す る ( S 6 0 ) 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 動 的 計 画 法 に よ る 視 差 検 出 結 果 ( S 4 0 , S 5 0 ) に 基 づ い て 、 左 画 像 デ ー タ 内 に お い て ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 撮 影 解 像 度 対 応 ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 探 索 範 囲 を 限 定 す る ( S 6 0 ) 。
【 0 0 8 6 】
こ の よ う に 測 距 装 置 1 は 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 し て い る が 、 最 終 的 に は ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る 。 こ の た め 、 測 距 装 置 1 は 、 動 的 計 画 法 に お い て 正 則 化 項 を 含 む 目 的 関 数 を 使 用 す る こ と に 起 因 し て 視 差 の 検 出 結 果 が 離 散 的 に な る の を 回 避 す る こ と が で き 、 視 差 の 検 出 精 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き る 。 さ ら に 測 距 装 置 1 は 、 低 解 像 度 に 変 換 し た 右 低 解 像 度 デ ー タ お よ び 左 低 解 像 度 デ ー タ に 対 し て 動 的 計 画 法 を 用 い て い る た め 、 動 的 計 画 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る と き の 処 理 負 荷 を 低 減 す る こ と が で き る 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 動 的 計 画 法 を 用 い た 視 差 検 出 結 果 に 基 づ い て 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て ブ ロ ッ ク を 探 索 す る 探 索 範 囲 を 限 定 す る た め 、 ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る と き の 処 理 負 荷 を 低 減 す る こ と が で き る 。 以 上 よ り 、 測 距 装 置 1 は 、 処 理 時 間 の 短 縮 と 視 差 の 検 出 精 度 の 向 上 と を 両 立 さ せ る こ と が で き る 。
【 0 0 8 7 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 複 数 の ブ ロ ッ ク B L 毎 に 、 ブ ロ ッ ク B L の 右 低 解 像 度 デ ー タ 内 に お け る 2 次 元 位 置 と ブ ロ ッ ク B L の 視 差 と に よ り 特 定 さ れ る 節 点 N P を 、 ブ ロ ッ ク B L の 2 次 元 位 置 と ブ ロ ッ ク B L の 視 差 と で 定 義 さ れ る 3 次 元 空 間 で あ る 節 点 空 間 N P S 内 に 配 置 す る ( S 2 1 0 , S 3 1 0 ) 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 節 点 N P に 対 し て 、 対 応 す る ブ ロ ッ ク B L と 、 対 応 す る 節 点 N P に 設 定 さ れ て い る 視 差 分 離 れ て い る 左 低 解 像 度 デ ー タ 内 の 節 点 設 定 用 ブ ロ ッ ク B L n と の 類 似 度 が 高 い ほ ど 値 が 小 さ く な る よ う に 算 出 さ れ る コ ス ト D ( p , u
p ) を 設 定 す る ( S 2 1 0 , S 3 1 0 ) 。
【 0 0 8 8 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 節 点 空 間 N P S 内 に お い て 1 つ の 節 点 N P で あ る 第 1 節 点 か ら 別 の 節 点 N P で あ る 第 2 節 点 へ 移 動 す る 場 合 に 、 第 1 節 点 の 視 差 と 第 2 節 点 の 視 差 と の 差 が 大 き い ほ ど 値 が 大 き く な る よ う に 算 出 さ れ る 視 差 コ ス ト S ( u
p , uq ) を 設 定 す る ( S 2
2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 【 0 0 8 9 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 節 点 空 間 N P S 内 に 配 置 さ れ た 複 数 の 節 点 N P の そ れ ぞ れ に つ い て 、 節 点 N P を 終 点 と し て 、 節 点 空 間 N P S の 一 端 に 位 置 す る 節 点 N P を 第 1 始 点 と し て 第 1 始 点 か ら 終 点 へ 向 っ て 移 動 す る 右 方 向 移 動 経 路 、 下 方 向 移 動 経 路 、 右 上 方 向 移 動 経 路 お よ び 右 下 方 向 移 動 経 路 を 設 定 す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 以 下 、 右 方 向 移 動 経 路 、 下 方 向 移 動 経 路 、 右 上 方 向 移 動 経 路 お よ び 右 下 方 向 移 動 経 路 を ま と め て 第 1 移 動 経 路 と い う 。 ま た 測 距 装 置 1 は 、 節 点 空 間 N P S の 一 端 と は 反 対 側 の 他 端 に 位 置 す る 節 点 N P を 第 2 始 点 と し て 第 2 始 点 か ら 終 点 へ 向 っ て 移 動 す る 左 方 向 移 動 経 路 、 上 方 向 移 動 経 路 、 左 下 方 向 移 動 経 路 お よ び 左 上 方 向 移 動 経 路 を 設 定 す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 以 下 、 左 方 向 移 動 経 路 、 上 方 向 移 動 経 路 、 左 下 方 向 移 動 経 路 お よ び 左 上 方 向 移 動 経 路 を ま と め て 第 2 移 動 経 路 と い う 。
【 0 0 9 0 】
10
20
30
40
50 移 動 経 路 の 視 差 コ ス ト S ( u
p , uq ) と の 総 和 を 、 右 方 向 移 動 コ ス ト 、 下 方 向 移 動 コ ス
ト 、 右 上 方 向 移 動 コ ス ト お よ び 右 下 方 向 移 動 コ ス ト と す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 以 下 、 右 方 向 移 動 コ ス ト 、 下 方 向 移 動 コ ス ト 、 右 上 方 向 移 動 コ ス ト お よ び 右 下 方 向 移 動 コ ス ト を ま と め て 第 1 移 動 コ ス ト と い う 。
【 0 0 9 1 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 第 2 移 動 経 路 上 に 存 在 す る 節 点 N P の コ ス ト D ( p , u
p ) と 第 2
移 動 経 路 の 視 差 コ ス ト S ( u
p , uq ) と の 総 和 を 、 左 方 向 移 動 コ ス ト 、 上 方 向 移 動 コ ス
ト 、 左 下 方 向 移 動 コ ス ト お よ び 左 上 方 向 移 動 コ ス ト と す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 以 下 、 左 方 向 移 動 コ ス ト 、 上 方 向 移 動 コ ス ト 、 左 下 方 向 移 動 コ ス ト お よ び 左 上 方 向 移 動 コ ス ト を ま と め て 第 2 移 動 コ ス ト と い う 。
【 0 0 9 2 】
そ し て 測 距 装 置 1 は 、 第 1 移 動 コ ス ト が 最 小 と な る 第 1 移 動 経 路 ( 以 下 、 第 1 最 小 移 動 経 路 と い う ) と 、 第 2 移 動 コ ス ト が 最 小 と な る 第 2 移 動 経 路 ( 以 下 、 第 2 最 小 移 動 経 路 と い う ) と を 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 【 0 0 9 3 】
さ ら に 測 距 装 置 1 は 、 第 1 最 小 移 動 経 路 の 第 1 移 動 コ ス ト と 第 2 最 小 移 動 経 路 の 第 2 移 動 コ ス ト と に 基 づ い て 、 節 点 N P の X 方 向 移 動 コ ス ト E
x 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト Ey 、 右 斜
め 方 向 移 動 コ ス ト E
x − y お よ び 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex + y を 算 出 す る ( S 2 2 0 ∼
S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 【 0 0 9 4 】
そ し て 測 距 装 置 1 は 、 複 数 の ブ ロ ッ ク B L 毎 に 、 ブ ロ ッ ク B L に 対 応 す る 複 数 の 節 点 N P の 中 か ら 、 総 方 向 移 動 コ ス ト E
s u m が 最 も 小 さ い 節 点 N P の 視 差 を 、 ブ ロ ッ ク B L の
視 差 と し て 決 定 す る ( S 2 6 0 , S 2 7 0 , S 3 6 0 , S 3 7 0 ) 。 【 0 0 9 5 】
こ の よ う に 測 距 装 置 1 は 、 正 則 化 項 で あ る 視 差 コ ス ト S ( u
p , uq ) を 含 む 移 動 コ ス
ト を 目 的 関 数 と し て 使 用 す る 動 的 計 画 法 を 用 い て 、 視 差 を 検 出 す る 。 こ れ に 対 し て 、 測 距 装 置 1 は 、 最 終 的 に は ブ ロ ッ ク マ ッ チ ン グ 法 を 用 い て 視 差 を 検 出 す る 。 こ の た め 、 測 距 装 置 1 は 、 視 差 の 検 出 結 果 が 離 散 的 に な る の を 回 避 す る こ と が で き 、 視 差 の 検 出 精 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き る 。
【 0 0 9 6 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 互 い に 異 な る X 方 向 、 Y 方 向 、 右 斜 め 方 向 お よ び 左 斜 め 方 向 で 、 X 方 向 移 動 コ ス ト E
x 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト Ey 、 右 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex − y お よ び 左 斜
め 方 向 移 動 コ ス ト E
x + y を 算 出 す る ( S 2 2 0 ∼ S 2 5 0 , S 3 2 0 ∼ S 3 5 0 ) 。 そ
し て 測 距 装 置 1 は 、 算 出 さ れ た X 方 向 移 動 コ ス ト E
x 、 Y 方 向 移 動 コ ス ト Ey 、 右 斜 め 方
向 移 動 コ ス ト E
x − y お よ び 左 斜 め 方 向 移 動 コ ス ト Ex + y に 基 づ い て 、 ブ ロ ッ ク B L の
視 差 を 決 定 す る ( S 2 6 0 , S 2 7 0 , S 3 6 0 , S 3 7 0 ) 。 【 0 0 9 7 】
こ の よ う に 、 測 距 装 置 1 は 、 複 数 の 移 動 方 向 で 算 出 さ れ た 移 動 コ ス ト に 基 づ い て 視 差 を 決 定 す る た め 、 右 画 像 デ ー タ お よ び 左 画 像 デ ー タ に 含 ま れ る ノ イ ズ が 視 差 検 出 結 果 に 与 え る 影 響 を 低 減 し 、 視 差 の 検 出 精 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き る 。
【 0 0 9 8 】
ま た 測 距 装 置 1 は 、 互 い に 異 な る 第 1 解 像 度 と 第 2 解 像 度 で 、 右 低 解 像 度 デ ー タ お よ び 左 低 解 像 度 デ ー タ を 作 成 す る ( S 3 0 ) 。 そ し て 測 距 装 置 1 は 、 ま ず 第 1 解 像 度 の 右 低 解 像 度 デ ー タ の ブ ロ ッ ク B L の 視 差 を 検 出 し ( S 4 0 ) 、 第 1 解 像 度 の 視 差 検 出 結 果 に 基 づ き 、 第 2 解 像 度 の 右 低 解 像 度 デ ー タ で 動 的 計 画 法 を 用 い て 探 索 す る と き の 視 差 の 範 囲 を 限 定 す る ( S 5 0 ) 。
【 0 0 9 9 】