特許 6970577 周辺監視装置および周辺監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6970577

(24)【登録日】2021年11月2日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】周辺監視装置および周辺監視方法

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/00 20170101AFI20211111BHJP

   G06T 7/593 20170101ALI20211111BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20211111BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20211111BHJP

   B60R 21/00 20060101ALN20211111BHJP

【ＦＩ】

   G06T7/00 650Z

   G06T7/593

   G08G1/16 C

   G06T1/00 315

   !B60R21/00

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-192069(P2017-192069)

(22)【出願日】2017年9月29日

(65)【公開番号】特開2019-67150(P2019-67150A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2020年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(72)【発明者】

【氏名】田邊 健

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 宏晃

(72)【発明者】

【氏名】内田 尚秀

【審査官】 豊田 好一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３５９８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４０４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４４００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０６Ｔ ７／５９３

Ｇ０８Ｇ １／１６

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｂ６０Ｒ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置（２１，２２）を用いて対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて、前記対象物が存在する画素領域の視差値を算出する視差算出部（１１０）と、
前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する距離算出部（１２０）と、を備え、
前記距離算出部は、
前記撮像装置から前記対象物までの実際の距離である距離真値に基づいて算出された視差真値と、前記撮像装置から前記対象物までの距離の誤差範囲に対応する視差値の誤差範囲とに基づいて、前記視差算出部によって算出された視差値を大きくする視差補正部（１２２）を備え、
前記距離算出部は、前記視差補正部によって補正された視差値に基づいて前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する、車両の周辺監視装置（１０）。

【請求項2】

前記視差補正部は、前記視差真値を前記視差値の誤差範囲の中心に変換する補正パラメータを用いて前記視差算出部によって算出された視差値を補正する請求項１に記載の周辺監視装置。

【請求項3】

撮像装置を用いて対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて、前記対象物が存在する画素領域の視差値を算出する視差算出ステップ（Ｓ１０２）と、
前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する距離算出ステップ（Ｓ１０３〜Ｓ１０６）と、を含み、
前記距離算出ステップは、
前記撮像装置から前記対象物までの実際の距離である距離真値に基づいて算出された視差真値と、前記撮像装置から前記対象物までの距離の誤差範囲に対応する視差値の誤差範囲とに基づいて、前記視差算出ステップによって算出された視差値を大きくする視差補正ステップ（Ｓ１０４，Ｓ１０５）を含み、
前記距離算出ステップは、前記視差補正ステップによって補正された視差値に基づいて前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する、車両の周辺監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて、対象物の距離を算出して、車両の周辺を監視する周辺監視装置および周辺監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて視差値を算出し、視差値に基づいて対象物の距離を算出して、車両の周辺を監視する技術が知られている。

【0003】

特許文献１には、車両に搭載したステレオカメラで撮影した１対の画像に基づいて視差値を算出して画像全体の距離分布を求め、この距離分布に基づいて算出した対象物の各部分の三次元位置情報を用いて、対象物の形状と位置とを検出する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−２６５５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、周辺監視装置を用いて車両の衝突回避制御を行う場合には、車両と対象物との距離が所定の距離よりも近くなった場合に衝突回避の指示を行う。周辺監視装置による距離の算出誤差を考慮して、衝突回避の指示を行う距離に対して奥側および手前側に距離についての誤差範囲が設定され、この距離の誤差範囲から換算された視差値の範囲が、許容される視差値の誤差範囲となる。

【0006】

視差値のずれは、奥行方向について手前側または奥側に生じ得るが、視差値のずれ量が同じであっても、奥側に生じた場合には手前側に生じた場合よりも、距離のずれが大きくなる。

【0007】

すなわち、距離の誤差範囲を手前側と奥側で同じに設定すると、許容される視差値の誤差範囲は手前側よりも奥側が小さくなる。そのため、視差値の誤差範囲の大きさが、距離の誤差範囲から換算された視差値の範囲の大きさに収まっているにも関わらず、視差値のずれが奥側に生じた際に距離の誤差範囲外となり、車両の衝突回避制御が行われない場合がある。

【0008】

上記の実情に鑑み、本発明は、視差値のずれが生じる方向に関わらず、適切に車両の周辺を監視できる周辺監視装置および周辺監視方法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】

【0009】

本発明は、撮像装置を用いて対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて、前記対象物が存在する画素領域の視差値を算出する視差算出部と、前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を備える車両の周辺監視装置を提供する。この周辺監視装置では、前記距離算出部は、前記撮像装置から対象物まで距離の誤差範囲に対応する視差値の誤差範囲に基づいて前記視差算出部によって算出された視差値を大きくする視差補正部を備える。前記距離算出部は、前記視差補正部によって補正された視差値に基づいて前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する。

【0010】

本発明によれば、視差補正部は、視差値の誤差範囲に基づいて、視差算出部によって算出された視差値を大きくするように補正する。視差値を大きくすることによって、視差値のずれが奥側に生じた場合と、手前側に生じた場合において、距離のずれに生じる差を緩和することができる。このため、従来よりも視差値の誤差範囲に余裕ができ、より適切に車両の周辺を監視することができる。

【0011】

また、本発明は、上記の周辺監視装置によって実現可能な周辺監視方法を提供する。この周辺監視方法は、撮像装置を用いて対象物を異なる位置から撮影した複数の画像に基づいて、前記対象物が存在する画素領域の視差値を算出する視差算出ステップと、前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する距離算出ステップと、を含む。前記距離算出ステップは、前記撮像装置から対象物までの距離の誤差範囲に対応する視差値の誤差範囲に基づいて前記視差算出ステップによって算出された視差値を大きくする視差補正ステップを含む。前記距離算出ステップは、前記視差補正ステップによって補正された視差値に基づいて前記撮像装置から前記対象物までの距離を算出する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の周辺監視装置を示すブロック図。

【図2】撮像装置から対象物までの距離と周辺監視装置によって算出される視差値との関係についての説明図。

【図3】実施形態に係る視差補正部が行う補正についての説明図。

【図4】実施形態の周辺監視方法を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に示すように、周辺監視装置１０は、画像取得部１００と、記憶部１０１と、視差算出部１１０と、距離算出部１２０と、判定部１３０とを備えている。周辺監視装置１０は、Ａ／Ｄ変換回路、Ｉ／Ｏ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、画像メモリ等を含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、ＣＰＵは、予め格納されたプログラムを実行することによって、上記の各部の機能を実現する。ＣＰＵに替えて、またはＣＰＵとともに、デジタル処理回路を書き込んだＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)等を備えていてもよい。

【0014】

撮像装置２１、２２から出力される信号は、デジタル信号に変換されて、周辺監視装置１０のＣＰＵに入力される。周辺監視装置１０は、入力された画像データに基づき視差値を算出し、視差値に基づいて撮像装置２１，２２から対象物までの距離を算出する。周辺監視装置１０は、算出した距離等に基づいて、画像データや制御信号を運転制御装置３１、表示装置３２、報知装置３３等の出力装置３０に出力する。

【0015】

本実施形態では、周辺監視装置１０を用いて運転制御装置３１に対して車両の衝突回避指示を行う場合を例示して具体的に説明する。周辺監視装置１０は、距離算出部１２０によって撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚを算出し、この算出した距離Ｚに基づいて判定部１３０によって衝突回避の要否を判定する。

【0016】

撮像装置２１，２２は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ、あるいは赤外線カメラ等のイメージセンサを内蔵したステレオカメラである。撮像装置２１、２２は、車両のルームミラーの背後に、車幅方向において所定の基線長で取り付けられている。撮像装置２１、２２は、通常の走行状態において車両前方の道路や先行車両等を含む周辺環境を撮影する。撮像装置２１及び撮像装置２２は、互いに同期が取れており、同一タイミングで周辺環境を撮影する。撮像装置２１から基準画像Ｔｏが得られ、撮像装置２２から参照画像Ｔｃが得られて、一対のアナログ画像Ｔｏ，Ｔｃは、画像取得部１００へ出力される。

【0017】

画像取得部１００は、１対の撮像装置２１、２２が撮影した画像を取得し、これによって対象物を異なる位置から撮影した複数の画像を取得することができる。画像取得部１００は、Ａ／Ｄ変換回路により、撮像装置２１，２２から入力された一対のアナログ画像Ｔｏ，Ｔｃを、それぞれ所定の輝度階調（例えば、２５６階調のグレースケール）のデジタル画像に変換し、視差算出部１１０に出力する。このデジタル化された画像データは、例えば、画像の左下隅を原点として、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とするｘ−ｙ座標系で表現される。

【0018】

記憶部１０１には、画像取得部１００が取得した画像、視差算出部１１０が算出した視差値ｄ等に関するデータが必要に応じて記憶される。記憶部１０１には、さらに、距離算出部１２０において、視差値ｄを補正するために用いられる補正パラメータｋ等のデータが記憶されてもよい。

【0019】

視差算出部１１０は、画像取得部１００から入力された１対の画像Ｔｏ，Ｔｃにおける視差値ｄを算出して、距離算出部１２０に出力する。視差算出部１１０は、１対の画像Ｔｏ，Ｔｃの対応点ごとに参照画像Ｔｃ上に探索領域を設定して、探索領域内で対応点ごとに視差値ｄを算出する。なお、探索領域とは、基準画像Ｔｏの所定の画素領域を探索するために、参照画像Ｔｃの画面上に設定され、対応点探索に使用される領域であり、通常、探索対象となる基準画像Ｔｏ上の画素領域よりも広い画素領域が含まれるように設定される。

【0020】

視差算出部１１０は、基準画像Ｔｏおよび参照画像Ｔｃを、所定の画素領域に分割する。そして、基準画像Ｔｏの各画素領域ＰＢｏごとに、参照画像Ｔｃ中においてその画素領域ＰＢｏに対応するエピポーララインＥＰＬを設定し、画素領域ＰＢｏと、エピポーララインＥＰＬ上に存在する参照画像Ｔｃ中の画素領域ＰＢｃの輝度パターンとを比較する。画素領域ＰＢｏと画素領域ＰＢｃの比較に際しては、例えば、ＳＡＤ(sum of absolute difference)、ＳＳＤ(Sum of Squared Difference)等の評価関数を用いることができる。また、マッチング手法としては、限定されないが、ＳＧＭ（Semi-Global Matching）法を好適に用いることができる。画像全体について対応点ごとに算出された複数の視差値ｄは、記憶部１０１に記憶されてもよい。

【0021】

距離算出部１２０は、視差補正部１２２と、距離補正部１２３とを備えている。視差補正部１２２は、予め記憶部１０１に記憶されている補正パラメータｋを用いて、視差値ｄを補正してもよい。または、視差補正部１２２によって、補正パラメータｋが算出されてもよい。さらには、視差補正部１２２によって、撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚについて予め設定された距離Ｚの誤差範囲に対応する視差値ｄの誤差範囲が算出されてもよい。

【0022】

以下、補正パラメータｋおよびその算出方法について説明する。三角測量法に従えば、撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚｉと、周辺監視装置が算出する視差値ｄｉとの関係は、下記式（１）によって表すことができる。なお、Ｂは撮像装置の基線長であり、Ｆは撮像装置の焦点距離である。
Ｚｉ＝Ｂ×Ｆ／ｄｉ … （１）

【0023】

図２は、周辺監視装置１０が算出する視差値ｄと、視差値ｄを上記式（１）に代入して得られた距離Ｚとの関係を示しており、曲線１は、Ｚ＝Ｂ×Ｆ／ｄの関係式によって示すことができる。

【0024】

撮像装置２１，２２の配置ずれなどによって、視差値ｄにずれが生じると、周辺監視装置１０によって算出される距離Ｚについても、撮像装置２１，２２から対象物までの実際の距離Ｚｏ（以下、距離真値Ｚｏという）に対して、ずれを含むものになる。

【0025】

このため、衝突回避の指示は、例えば、距離真値Ｚｏに対して誤差±ΔＺ％を含んだ距離範囲で行われるように設定される。すなわち、撮像装置２１，２２から対象物までの距離の誤差範囲とは、周辺監視装置１０について許容される距離の誤差範囲であり、周辺監視装置１０が監視する対象物や出力装置３０に対して行う処理の内容に応じて適宜設定される距離の範囲である。具体的には、図２に示すように、周辺監視装置１０の算出する距離Ｚの誤差を考慮して、距離真値Ｚｏに対して所定の誤差範囲±ΔＺ％が設定される。すなわち、距離Ｚｎ（＝Ｚｏ（１−ΔＺ／１００））を下限値とし、距離Ｚｆ（＝Ｚｏ（１＋ΔＺ／１００））を上限値とする距離の誤差範囲（以下、誤差範囲Ｚｎ〜Ｚｆという）が設定され、この距離の誤差範囲内で衝突回避の指示が行われる。なお、距離Ｚｎは車両（すなわち、撮像装置２２１，２２）に近い手前側の距離に関する閾値であり、距離Ｚｆは車両から遠い奥側の距離に関する閾値である。距離Ｚｎ，Ｚｆは、記憶部１０１に予め記憶されていてもよい。

【0026】

許容される視差値の誤差範囲は、距離真値Ｚｏに対して設定された誤差範囲から算出することができる。すなわち、上記式（１）の距離Ｚに距離の閾値Ｚｎ，Ｚｆを代入して変形した下記式（２）（３）に基づいて、視差値の閾値ｄｆ、ｄｎを算出する。そして、視差値ｄｆを視差値の誤差範囲の下限値とし、視差値ｄｎを視差値の誤差範囲の上限値として、視差値の誤差範囲（以下、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎという）を算出する。すなわち、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎは、設定された距離の誤差範囲から上記式（１）に基づいて算出される視差の範囲である。なお、視差値ｄｆ，ｄｎは、視差補正部１２２によって算出されてもよいし、記憶部１０１に予め記憶されていてもよい。
ｄｆ＝Ｂ×Ｆ／Ｚｆ＝Ｂ×Ｆ／｛Ｚｏ（１＋ΔＺ／１００）｝ … （２）
ｄｎ＝Ｂ×Ｆ／Ｚｎ＝Ｂ×Ｆ／｛Ｚｏ（１−ΔＺ／１００）｝ … （３）

【0027】

また、上記式（１）に距離真値Ｚｏを代入することによって、視差真値ｄｏを算出することができる。ここで、視差真値ｄｏは、撮像装置２１，２２の配置ずれ等が無い場合に、三角測量法に従い、距離真値Ｚｏに基づいて換算された視差値である。

【0028】

図２に示すように、視差真値ｄｏは、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎ内に存在するが、視差値ｄｆと視差真値ｄｏとの差Δｄｆは、視差値ｄｎと視差真値ｄｏとの差Δｄｎよりも小さい（Δｄｆ＜Δｄｎ）。図２に示すように、視差真値ｄｏは、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎ内において、その中央よりも左側、すなわち、視差値ｄの小さい側に片寄った値になっている。

【0029】

すなわち、画像の奥行方向について、奥側では、距離のずれ量ΔＺに対して視差値のずれ量Δｄｆが比較的小さく、手前側では、距離のずれ量ΔＺに対して視差値のずれ量Δｄｎが比較的大きい。言い換えると、視差値ｄのずれ量が同じであっても、奥側に生じた場合には距離Ｚのずれが大きくなり、手前側に生じた場合には距離Ｚのずれが小さくなる。

【0030】

一方で、撮像装置２１，２２の配置ずれなどによって視差値ｄにずれが生じる際に、その誤差範囲は、奥側方向と手前側方向とで同等となることが多い。この視差値ｄについて実際に生じ得る誤差範囲（以下、視差値の実誤差範囲という）は、上記式（１）に基づいて視差値ｄを距離Ｚに換算した場合に、換算した距離Ｚの値が距離の誤差範囲Ｚｎ〜Ｚｆ内に含まれる必要がある。

【0031】

視差真値ｄｏに対して、奥側と手前側とで視差値のずれ量が同じ値（例えばΔｄ）となる場合を例示して説明する。図２に示すように、Δｄｆ＜Δｄｎであるため、実誤差範囲の視差値ｄのずれ量Δｄは、奥側および手前側に±Δｄｆ以下である必要がある。これは、ずれ量ΔｄがΔｄｆよりも大きいと、視差値が奥側にずれた場合に、距離の誤差範囲Ｚｎ〜Ｚｆの範囲外になるためである。一方で、視差値ｄのずれが手前側に生じた際、例えば、（ｄｏ＋Δｄｆ）＜ｄ≦ｄｎである場合でも、視差値ｄに基づいて算出された距離Ｚは距離の誤差範囲Ｚｎ〜Ｚｆ内に含まれる。

【0032】

そこで、図３に矢印で示すように、視差補正部１２２は、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎに基づいて、視差算出部１１０によって算出された視差値ｄを大きくするように補正する。すなわち、記憶部１０１に記憶される補正パラメータｋは、視差値ｄをより大きい値に補正可能なパラメータとして設定されている。例えば、補正パラメータｋを用いて、視差値ｄを視差値（ｋ×ｄ）に補正する場合、補正パラメータｋはｋ＞１を満たす所定の値に設定される。これによって、視差値（ｋ×ｄ）は視差値ｄより大きい値となる。図２，３に示すように、視差真値ｄｏは、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎの中心ｄｃよりも視差値が小さい側に片寄っている。このため、視差補正部１２２は、矢印に示す視差真値ｄｏを中心ｄｃに近づける補正と同様に、視差値ｄが大きくなるように補正する。これによって、視差値ｄのずれが奥側に生じた場合と、手前側に生じた場合において、視差値ｄに基づいて算出される距離Ｚのずれに生じる差を緩和することができる。

【0033】

補正パラメータｋは、上述のように、視差真値ｄｏと、視差値の許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎとに基づいて、算出された視差値ｄを大きくするように設定されることが好ましく、視差真値ｄｏを中心ｄｃに近づける補正方法と同様の方法で、視差値ｄを大きく補正するように設定されることがより好ましい。さらには、視差補正部１２２は、補正パラメータｋとして、視差真値ｄｏをｄｆ〜ｄｎの中心ｄｃに変換する補正パラメータｋｏを算出し、補正パラメータｋｏを用いて算出された視差値ｄを補正することが特に好ましい。図３に示すように、視差真値ｄｏをｄｆ〜ｄｎの中心ｄｃに変換した場合には、視差値ｄの実誤差範囲（視差値ｄｃ−Δｄを下限値とし、視差値ｄｃ＋Δｄを上限値とする誤差範囲）の大きさが、視差値ｄの許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎの大きさ以内であれば、実誤差範囲をｄｆ〜ｄｎに収めることができる。

【0034】

補正パラメータｋの算出方法として、補正パラメータｋｏを算出する方法を例示して具体的に説明する。補正パラメータｋｏについて、ｋｏ×ｄｏ＝ｄｃと設定すると、下記式（４）（５）を用いて、補正パラメータｋｏを算出することができる。視差補正部１２２は、視差算出部１１０によって算出された視差値ｄに補正パラメータｋを乗じることによって、視差値ｄを視差値（ｋｏ×ｄ）に補正する。図２，３に示すように、ｄｃ＞ｄｏであるから、下記式（５）よりｋｏ＝ｄｃ／ｄｏ＞１であり、視差値（ｋｏ×ｄ）は視差値ｄより大きい値となる。
ｄｃ＝（ｄｆ＋ｄｎ）／２ … （４）
ｋｏ＝ｄｃ／ｄｏ＝（ｄｆ＋ｄｎ）／（Ｂ×Ｆ／Ｚｏ） … （５）

【0035】

距離補正部１２３は、視差補正部１２２によって補正された視差値ｋ×ｄを用いて、三角測量法に基づく下記式（６）を用いて、撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚを算出する。上述のように、補正パラメータｋは、ｋ＝ｋｏであることが特に好ましい。
Ｚ＝（Ｂ×Ｆ）／（ｋ×ｄ） … （６）

【0036】

判定部１３０は、距離算出部１２０が算出した距離Ｚに基づいて、衝突回避の要否を判定する。具体的には、算出した距離Ｚについて、Ｚｎ≦Ｚ≦Ｚｆの範囲内であることを条件として、衝突回避の指示を出力装置３０に出力する。

【0037】

判定部１３０は、例えば、プリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳＳ：Pre-crash safety system）の一部として機能することができる。なお、判定部１３０は、撮像装置２１，２２に撮影された対象物の識別情報と、距離算出部１２０が算出した距離Ｚとの双方に基づいて、衝突回避の要否を判定してもよい。具体的には、判定部１３０は、周辺監視装置１０の記憶部（ＲＡＭ等）に予め記憶された物体識別用の辞書情報に基づいて、撮像装置２１，２２が撮影した画像データ上に検出された対象物を判定してもよい。この辞書情報は、例えば自動車、二輪車、歩行者といった物体、ガードレールや電柱、道路標識等の固定物等、物体の種類に応じて個別に用意された物体識別用の辞書情報であってもよい。

【0038】

図４は、周辺監視装置１０によって実行される周辺監視方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定の周期で繰り返し実行される。

【0039】

まず、画像取得ステップ（ステップＳ１０１）が実行され、画像取得部１００は、撮像装置２１，２２により撮像された１対の画像データ（基準画像Ｔｏ，参照画像Ｔｃ）を取得する。この画像データは、撮像装置２１，２２によって同時刻に対象物を異なる位置から撮影した１対の画像データである。

【0040】

次に、視差算出ステップ（ステップＳ１０２）が実行され、視差算出部１１０は、撮像装置２１，２２を用いて対象物を異なる位置から撮影した複数の画像Ｔｏ，Ｔｃに基づいて、対象物が存在する画素領域の視差値ｄを算出する。この視差値ｄは、例えば、対象物が存在する画素領域について対応点ごとに視差値を算出し、対応点ごとの視差値を平均した平均値であってもよい。

【0041】

次に、距離算出ステップ（ステップＳ１０４〜Ｓ１０６）が実行され、距離算出部１２０は、撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚを算出する。

【0042】

まず、視差補正ステップ（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）が実行され、視差補正部１２２は、上記式（４）（５）に従い、記憶部１０１に記憶されている補正パラメータｋを読み出す（ステップＳ１０４）。次に、視差補正部１２２は、視差算出部１１０によって算出された視差値ｄに補正パラメータｋ（ｋ＞１）を乗算し、視差値ｋ×ｄに補正する（ステップＳ１０５）。なお、視差値ｄ＜視差値ｋ×ｄであり、補正によって、視差値ｄは大きい値に変換される。

【0043】

次に、距離算出ステップ（ステップＳ１０６）が実行され、距離補正部１２３は、上記式（６）に基づいて、補正後の視差値（ｋ×ｄ）を用いて、撮像装置２１，２２から対象物までの距離Ｚを算出する。

【0044】

次に、判定ステップ（ステップＳ１０７、Ｓ１０８）が実行され、判定部１３０は、ステップＳ１０６において算出された距離Ｚについて、Ｚｎ≦Ｚ≦Ｚｆであるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。Ｚｎ≦Ｚ≦Ｚｆである場合には、判定部１３０は、出力装置３０に衝突回避の指示信号を出力する（ステップＳ１０８）。Ｚｎ≦Ｚ≦Ｚｆでない場合には、処理を終了する。

【0045】

以上説明したように、本実施形態に係る周辺監視装置１０によれば、視差補正部１２２は、視差値ｄの誤差範囲に基づいて、視差算出部１１０によって算出された視差値ｄを大きくするように補正する。視差値ｄを大きくすることによって、視差値ｄのずれが奥側に生じた場合と、手前側に生じた場合において、距離Ｚのずれに生じる差を緩和することができる。このため、従来よりも視差値ｄの誤差範囲に余裕ができ、適切に車両の周辺を監視することができる。

【0046】

また、視差補正部１２２は、補正パラメータｋとして、例えば、上記式（５）に示す補正パラメータｋｏを用いて、視差算出部１１０によって算出された視差値ｄを補正することが好ましい。この場合、視差値ｄの誤差により生じる距離Ｚの誤差を、手前側と奥側でほぼ同等にすることができ、視差値ｄのずれが生じる方向に関わらず、適切に車両の周辺を監視できる効果をより顕著に得ることができる。

【0047】

上記の実施形態では、主に、補正パラメータｋが記憶部１０１に記憶されている場合を例示して説明したが、これに限定されない。上述のように、視差補正部１２２が補正パラメータｋを算出してもよい。視差補正部１２２が補正パラメータｋを算出する方法は、上述の補正パラメータｋの算出方法と同様である。また、距離Ｚの誤差範囲に対応する視差値ｄの誤差範囲の算出についても、視差補正部１２２が実行してもよい。

【0048】

視差補正部１２２において補正パラメータｋを算出する場合には、図４に示す補正パラメータｋを読み出すステップＳ１０４に替えて、補正パラメータｋを算出する補正パラメータ算出ステップが実行される。

【0049】

具体的には、例えば、まず、誤差算出ステップが実行され、視差補正部１２２は、上記式（２）（３）に従い、撮像装置から対象物までの距離Ｚの誤差範囲（距離Ｚｎ〜距離Ｚｆ）に基づいて、視差値ｄの許容誤差範囲（視差値ｄｆ〜視差値ｄｎ）を算出する。次に、パラメータ算出ステップが実行され、視差補正部１２２は、上記式（４）（５）に従い、視差値ｄの許容誤差範囲ｄｆ〜ｄｎに基づいて、補正パラメータｋを算出する。なお、距離Ｚの誤差範囲Ｚｎ〜Ｚｆは、予め設定されており、例えば、その上限値Ｚｎと下限値Ｚｆ、および距離真値Ｚｏが周辺監視装置１０の記憶部１０１に記憶されていてもよい。また、距離Ｚの誤差範囲に対応する視差値ｄの許容誤差範囲が記憶部１０１に記憶されていてもよく、その場合には、誤差算出ステップに替えて、視差値ｄの許容誤差範囲を記憶部１０１から読み出す、誤差読み出しステップが実行される。

【0050】

なお、上記の実施形態では、撮像装置と、報知装置、表示装置、運転制御装置等の出力装置とを含まない周辺監視装置を例示して説明したが、これに限定されない。周辺監視装置は上記の装置等を含んでいてもよく、さらには、一体化されていてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１０…周辺監視装置、２１，２２…撮像装置、１１０…視差算出部、１２０…距離算出部、１２２…視差補正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】