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【発明の名称】 視差量補正装置
【発明者】 【氏名】小野 修司
【要約】 【課題】被写体画像に基づいて被写体までの距離を測定する視差量補正装置を提供する。

【解決手段】本発明の視差量補正装置は、レンズユニット２２と受光部３０とを有する撮像ユニット２０と、ズーム等を制御する撮像制御ユニット４０と、デジタル画像データを処理する処理ユニット６０と、デジタル画像を表示する表示ユニット１００と、ユーザが操作する操作ユニット１１０とを備え、さらに、前記レンズユニットには、受光平面上に結像されたときの２つの被写体像に生じる視差量が、被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有し、前記視差量の非線形性を打ち消すように、像高特性に応じた不均等な密度でサンプリングして得られる画像データを出力する視差量補正ユニットを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１、第２の視点をもつレンズ系から得られる被写体像の画像データを取得する装置であって、前記レンズ系は、受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が、撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有し、前記視差量の非線形性を打ち消すように、前記レンズ系の像高特性に応じた不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力する視差量補正ユニットを備えることを特徴とする視差量補正装置。
【請求項２】 前記視差量補正ユニットは、前記画像データにおいて２つの前記被写体像に生じる視差量を、撮影位置から被写体までの距離に比例させるように、前記レンズ系の像高特性に応じた不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力することを特徴とする請求項１に記載の視差量補正装置。
【請求項３】 前記視差量補正ユニットは、撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が等しくなるような不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の視差量補正装置。
【請求項４】 前記視差量補正ユニットは、撮影位置を通る法線と前記撮影位置および被写体を結ぶ線とがなす方位角をθとするとき、前記撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる前記視差量を、【数１】

を満たす補正関数ｈにより等視差に補正するような不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項５】 前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて光学的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項６】 前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて光学的に不均等な密度で配置した複数の受光素子を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項７】 複数の前記受光素子のうち、前記レンズ系の光軸から遠い前記受光素子ほど低密度で配置することを特徴とする請求項６に記載の視差量補正装置。
【請求項８】 前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じた度合いで湾曲させた受光面に配置した複数の受光素子を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項９】 前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じた度合いで湾曲させた撮像体に前記レンズ系からの光を感光させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項１０】 前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて電気的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項１１】 前記視差量補正ユニットは、光学的に均等な密度で配置した複数の受光素子を有し、これらの受光素子から得られる前記画像データのアナログ信号を、前記レンズ系の像高特性に応じて電気的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データのデジタル信号に変換することを特徴とする請求項１０に記載の視差量補正装置。
【請求項１２】 前記視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する奥行き分布情報生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項１３】 第１、第２の視点をもつレンズ系から得られる被写体像の第１の画像データを入力する画像入力部と、受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有する前記レンズ系から得られた前記被写体像の前記第１の画像データを、前記視差量の非線形性を打ち消すように第２の画像データに変換する画像処理部とを備えることを特徴とする視差量補正装置。
【請求項１４】 前記画像処理部は、前記第１の画像データを、２つの前記被写体像に生じる視差量が撮影位置から前記被写体までの距離に比例する前記第２の画像データに変換することを特徴とする請求項１３に記載の視差量補正装置。
【請求項１５】 前記画像処理部は、前記第１の画像データを、撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が等しくなるような前記第２の画像データに変換することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の視差量補正装置。
【請求項１６】 前記画像処理部は、前記撮影位置を通る法線と前記撮影位置から等距離面上にある被写体および前記撮影位置を結ぶ線とがなす方位角をθ、前記レンズ系の像高特性をｇ（θ）とするとき、前記第１の画像データにおいて２つの前記被写体像に生じる前記視差量を、【数２】

を満たす補正関数ｈにより等視差に補正して前記第１の画像データを前記第２の画像データに変換することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の視差量補正装置。
【請求項１７】 前記視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する奥行き分布情報生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれかに記載の視差量補正装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラおよびラボシステムに関する。本発明は、特に距離を測定するカメラおよびラボシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的なカメラにおいては、被写体像をひずみなく撮影できるよう設計されたｆ・ｔａｎθレンズが用いられる。また、人間の目以上に広い画角を持つように設計されたレンズとしてｆ・θレンズ（魚眼レンズ）等がある。一方、従来から、同一被写体を複数の視点から撮影するステレオ撮影という技法がある。この技法により得られた２つの画像間における見かけの違い（視差）に基づいて、カメラから被写体までの距離を求めることができる。これは、人間の両眼立体視の原理と同様である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ｆ・ｔａｎθレンズを用いてステレオ撮影する場合、複数の視点を通して結像したときの結像面に生じる視差量が等しくなる等視差面は、レンズの光軸に直交する平面となる。しかし、この等視差面はカメラからの正確な等距離面ではない。また、ｆ・θレンズを用いてステレオ撮影する場合、等視差面は複数の視点と被写体を通る球面となるが、この等視差面もまたカメラからの正確な等距離面ではない。このように、いずれのレンズを用いてステレオ撮影を行っても、正確に距離を測定することは困難であった。
【０００４】そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる視差量補正装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明のさらなる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、第１、第２の視点をもつレンズ系から得られる被写体像の画像データを取得する装置であって、前記レンズ系は、受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が、撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有し、前記視差量の非線形性を打ち消すように、前記レンズ系の像高特性に応じた不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力する視差量補正ユニットを備える。
【０００６】前記視差量補正ユニットは、前記画像データにおいて２つの前記被写体像に生じる視差量を、撮影位置から被写体までの距離に比例させるように、前記レンズ系の像高特性に応じた不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力してもよい。前記視差量補正ユニットは、撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が等しくなるような不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力してもよい。
【０００７】前記視差量補正ユニットは、撮影位置を通る法線と前記撮影位置および被写体を結ぶ線とがなす方位角をθとするとき、前記撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる前記視差量を、【数３】

を満たす補正関数ｈにより等視差に補正するような不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力してもよい。
【０００８】前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて光学的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力してもよい。前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて光学的に不均等な密度で配置した複数の受光素子を有してもよい。複数の前記受光素子のうち、前記レンズ系の光軸から遠い前記受光素子ほど低密度で配置してもよい。前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じた度合いで湾曲させた受光面に配置した複数の受光素子を有してもよい。前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じた度合いで湾曲させた撮像体に前記レンズ系からの光を感光させてもよい。
【０００９】前記視差量補正ユニットは、前記レンズ系の像高特性に応じて電気的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データを出力してもよい。前記視差量補正ユニットは、光学的に均等な密度で配置した複数の受光素子を有し、これらの受光素子から得られる前記画像データのアナログ信号を、前記レンズ系の像高特性に応じて電気的に不均等な密度でサンプリングして得られる前記画像データのデジタル信号に変換してもよい。前記視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する奥行き分布情報生成部をさらに備えてもよい。
【００１０】また、本発明の第２の形態においては、第１、第２の視点をもつレンズ系から得られる被写体像の第１の画像データを入力する画像入力部と、受光平面上に結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有する前記レンズ系から得られた前記被写体像の前記第１の画像データを、前記視差量の非線形性を打ち消すように第２の画像データに変換する画像処理部とを備える。
【００１１】前記画像処理部は、前記第１の画像データを、２つの前記被写体像に生じる視差量が撮影位置から前記被写体までの距離に比例する前記第２の画像データに変換してもよい。前記画像処理部は、前記第１の画像データを、撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して結像されたときの２つの前記被写体像に生じる視差量が等しくなるような前記第２の画像データに変換してもよい。前記画像処理部は、前記撮影位置を通る法線と前記撮影位置から等距離面上にある被写体および前記撮影位置を結ぶ線とがなす方位角をθ、前記レンズ系の像高特性をｇ（θ）とするとき、前記第１の画像データにおいて２つの前記被写体像に生じる前記視差量を、【数４】

を満たす補正関数ｈにより等視差に補正して前記第１の画像データを前記第２の画像データに変換してもよい。前記視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する奥行き分布情報生成部をさらに備えてもよい。
【００１２】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】以下に説明する本発明の視差量補正装置は、各実施形態において一般的な画像撮影に用いられるほか、撮影された画像を利用して被写体までの距離を測定することができる。以下、本発明の実施の形態を説明する。第１実施形態における視差量補正装置は、その一例としてのデジタルカメラである。図１は実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成を示す。このデジタルカメラ１０は、主に撮像ユニット２０、撮像制御ユニット４０、処理ユニット６０、表示ユニット１００、および操作ユニット１１０を含む。
【００１５】撮像ユニット２０は、撮影および結像に関する機構部材および電気部材を含む。撮像ユニット２０はまず、映像を取り込んで処理を施すレンズユニット２２、絞り２４、シャッタ２６、光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２８、受光部３０、および撮像信号処理部３２を含む。レンズユニット２２は、フォーカスレンズやズームレンズ等により構成させてもよい。この構成により、被写体像が受光部３０の受光面上に結像する。結像した被写体像の光量に応じ、受光部３０の各センサエレメント（図示せず）に電荷が蓄積される（以下その電荷を「蓄積電荷」という）。蓄積電荷は、リードゲートパルスによってシフトレジスタ（図示せず）に読み出され、レジスタ転送パルスによって電圧信号として順次読み出される。受光部３０は、受光面上に配置された複数の受光素子（図示せず）を有する。受光素子には、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）が用いられる。
【００１６】デジタルカメラ１０は一般に電子シャッタ機能を有するので、機械式シャッタは必須ではない。電子シャッタ機能を実現するために、受光部３０にシャッタゲートを介してシャッタドレインが設けられる。シャッタゲートを駆動すると蓄積電荷がシャッタドレインに掃き出される。シャッタゲートの制御により、各受光素子に電荷を蓄積するための時間、すなわちシャッタスピードを制御できる。
【００１７】受光部３０から出力される電気信号、すなわちアナログ信号は撮像信号処理部３２でＲ、Ｇ、Ｂ成分に色分解され、まずホワイトバランスが調整される。つづいて撮像信号処理部３２はガンマ補正を行い、必要なタイミングでＲ、Ｇ、Ｂ信号を順次Ａ／Ｄ変換し、その結果得られたデジタルの画像データ（以下単に「デジタル画像データ」とよぶ）を処理ユニット６０へ出力する。
【００１８】撮像ユニット２０はさらに、ファインダ３４とストロボ３６を有する。ファインダ３４には図示しないＬＣＤを内装してもよく、その場合、後述のメインＣＰＵ６２等からの各種情報をファインダ３４内に表示できる。ストロボ３６は、コンデンサ（図示せず）に蓄えられたエネルギが放電管３６ａに供給されたときそれが発光することで機能する。
【００１９】撮像制御ユニット４０は、位置制御部２４０、撮像系ＣＰＵ５０、測距センサ５２、および測光センサ５４をもつ。位置制御部２４０は、ステッピングモータ等の駆動手段を有する。後述のレリーズスイッチ１１４の押下に応じ、測距センサ５２は被写体までの距離を測定し、測光センサ５４は被写体輝度を測定する。測定された距離のデータ（以下単に「測距データ」という）および被写体輝度のデータ（以下単に「測光データ」という）は撮像系ＣＰＵ５０へ送られる。撮像系ＣＰＵ５０は、ユーザから指示されたズーム倍率等の撮影情報に基づき、位置制御部２４０による制御を介してズーム倍率の調整を行う。撮像系ＣＰＵ５０は、１画像フレームのＲＧＢのデジタル信号積算値、すなわちＡＥ情報に基づいてシャッタスピードを決定する。決定された値にしたがい、撮像系ＣＰＵ５０は受光部３０の電子シャッタ機能を制御する。
【００２０】撮像系ＣＰＵ５０はまた、測光データに基づいてストロボ３６の発光を制御する。ユーザが映像の取込を指示したとき、受光部３０が電荷蓄積を開始し、測光データから計算されたシャッタ時間の経過後、蓄積電荷が撮像信号処理部３２へ出力される。
【００２１】処理ユニット６０は、撮像信号処理部３２から受け取るデジタル画像データを処理する。ここでいう処理には、デジタル画像を処理する行程を含むほか、単にデータをメモリに格納する行程も含む。処理ユニット６０は、デジタルカメラ１０全体、とくに処理ユニット６０自身を制御するメインＣＰＵ６２と、これによって制御されるメモリ制御部６４、ＹＣ処理部７０、オプション装置制御部７４、圧縮伸張処理部７８、通信Ｉ／Ｆ部８０を有する。メインＣＰＵ６２は、シリアル通信などにより、撮像系ＣＰＵ５０との間で必要な情報をやりとりする。メインＣＰＵ６２の動作クロックは、クロック発生器８８から与えられる。クロック発生器８８は、撮像系ＣＰＵ５０、表示ユニット１００に対してもそれぞれ異なる周波数のクロックを提供する。
【００２２】メインＣＰＵ６２には、キャラクタ生成部８４とタイマ８６が併設されている。タイマ８６は電池でバックアップされ、つねに日時をカウントしている。このカウント値から撮影日時に関する情報、その他の時刻情報がメインＣＰＵ６２に与えられる。キャラクタ生成部８４は、撮影日時、タイトル等の文字情報を発生し、この文字情報が適宜撮影画像に合成される。
【００２３】メモリ制御部６４は、不揮発性メモリ６６とメインメモリ６８を制御する。不揮発性メモリ６６は、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去およびプログラム可能なＲＯＭ）やＦＬＡＳＨメモリなどで構成され、ユーザによる設定情報や出荷時の調整値など、デジタルカメラ１０の電源がオフの間も保持すべきデータが格納されている。不揮発性メモリ６６には、場合によりメインＣＰＵ６２のブートプログラムやシステムプログラムなどが格納されてもよい。一方、メインメモリ６８は一般にＤＲＡＭのように比較的安価で容量の大きなメモリで構成される。メインメモリ６８は、撮像ユニット２０から出力されたデータを格納するフレームメモリとしての機能、各種プログラムをロードするシステムメモリとしての機能、その他ワークエリアとしての機能をもつ。不揮発性メモリ６６とメインメモリ６８は、処理ユニット６０内外の各部とメインバス８２を介してデータのやりとりを行う。
【００２４】ＹＣ処理部７０は、デジタル画像データにＹＣ変換を施し、輝度信号Ｙと色差（クロマ）信号Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙを生成する。輝度信号と色差信号はメモリ制御部６４によってメインメモリ６８に一旦格納される。圧縮伸張処理部７８はメインメモリ６８から順次輝度信号と色差信号を読み出して圧縮する。こうして圧縮されたデータ（以下単に「圧縮データ」という）は、オプション装置制御部７４を介してオプション装置７６の一種であるメモリカードへ書き込まれる。
【００２５】処理ユニット６０はさらにエンコーダ７２をもつ。エンコーダ７２は輝度信号と色差信号を入力し、これらをビデオ信号（ＮＴＳＣやＰＡＬ信号）に変換してビデオ出力端子９０から出力する。オプション装置７６に記録されたデータからビデオ信号を生成する場合、そのデータはまずオプション装置制御部７４を介して圧縮伸張処理部７８へ与えられる。つづいて、圧縮伸張処理部７８で必要な伸張処理が施されたデータはエンコーダ７２によってビデオ信号へ変換される。
【００２６】オプション装置制御部７４は、オプション装置７６に認められる信号仕様およびメインバス８２のバス仕様にしたがい、メインバス８２とオプション装置７６の間で必要な信号の生成、論理変換、または電圧変換などを行う。デジタルカメラ１０は、オプション装置７６として前述のメモリカードのほかに、例えばフロッピーディスク等の磁気記録媒体をサポートしてもよい。また、デジタルカメラ１０は、オプション装置７６として例えばＰＣＭＣＩＡ準拠の標準的なＩ／Ｏカードをサポートしてもよい。その場合、オプション装置制御部７４は、ＰＣＭＣＩＡ用バス制御ＬＳＩなどで構成してもよい。
【００２７】通信Ｉ／Ｆ部８０は、デジタルカメラ１０がサポートする通信仕様、例えばＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ、イーサネットなどの仕様に応じたプロトコル変換等の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ部８０は、必要に応じてドライバＩＣを含み、ネットワークを含む外部機器とコネクタ９２を介して通信する。そうした標準的な仕様のほかに、例えばプリンタ等の外部機器との間で独自のＩ／Ｆによるデータ授受を行う構成としてもよい。
【００２８】表示ユニット１００は、ＬＣＤモニタ１０２とＬＣＤパネル１０４を有する。それらはＬＣＤドライバであるモニタドライバ１０６、パネルドライバ１０８によってそれぞれ制御される。ＬＣＤモニタ１０２は、例えば２インチ程度の大きさでカメラ背面に設けられ、現在の撮影や再生のモード、撮影や再生のズーム倍率、電池残量、日時、モード設定のための画面、被写体画像などを表示する。ＬＣＤパネル１０４は例えば小さな白黒ＬＣＤでカメラ上面に設けられ、画質（ＦＩＮＥ／ＮＯＲＭＡＬ／ＢＡＳＩＣなど）、ストロボ発光／発光禁止、標準撮影可能枚数、画素数、電池容量などの情報を簡易的に表示する。
【００２９】操作ユニット１１０は、ユーザがデジタルカメラ１０の動作やそのモードなどを設定または指示するために必要な機構および電気部材を含む。パワースイッチ１１２は、デジタルカメラ１０の電源のオンオフを決める。レリーズスイッチ１１４は、半押しと全押しの二段階押し込み構造になっている。一例として、半押しで測距動作や測光動作がロックし、全押しで撮影画像の取込が行われ、必要な信号処理、データ圧縮等の後、メインメモリ６８、オプション装置７６等に記録される。ズームスイッチ１１８は、ズーム倍率を決める。操作ユニット１１０はこれらのスイッチの他、回転式のモードダイヤルや十字キーなどによる設定を受け付けてもよく、それらは図１において機能設定部１１６と総称されている。操作ユニット１１０で指定できる動作または機能の例として、「ファイルフォーマット」、「特殊効果」、「印画」、「決定／保存」、「表示切換」等がある。
【００３０】図２は、デジタルカメラ１０の機能ブロック図である。このデジタルカメラ１０は、レンズユニット２２と視差量補正ユニット３００と奥行き分布情報生成部３０２とを備える。レンズユニット２２は、レンズ系２００とレンズ駆動部３０４とを有する。レンズ系２００は、第１、第２の視点を通して被写体像を結像する。レンズ駆動部３０４は、第１の視点と第２の視点との間でレンズ系２００を移動させる。これにより、レンズ系２００は第１の視点と第２の視点のそれぞれの位置から見た被写体像を結像することができる。
【００３１】視差量補正ユニット３００は、受光部３０と撮像信号処理部３２とを備える。受光部３０は、レンズ系２００を通して外界の光を受光する。受光部３０における光電変換作用により２つの視点から見た被写体画像が得られる。これらの被写体画像間には、見かけの違いから視差が生じる。被写体画像は、撮像信号処理部３２によりデジタル画像データに変換される。
【００３２】視差量補正ユニット３００は、受光平面上に結像される２つの被写体像に生じる視差量を所定の方法で補正することにより、画像データにおける視差量を撮影位置から被写体までの距離に比例させる。視差量補正ユニット３００は、画像データにおいて２つの被写体像に生じる視差量が、撮影位置から被写体までの距離に比例するようにレンズ系の像高特性に応じた不均等な密度で被写体像をサンプリングする。撮影位置からの等距離面上にある被写体が結像された場合、視差量補正ユニット３００が出力する画像データにおける２つの被写体像に生じる視差量は等しい。奥行き分布情報生成部３０２は、視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する。他の形態においては、レンズ系２００を移動させるレンズ駆動部３０４を備えず、第１、第２の視点のそれぞれにレンズ系２００を備えてもよい。
【００３３】このように、本実施形態においては、撮影位置から等距離に位置する被写体に生じる視差量が等しくなるので、視差量を求めることにより被写体までの距離を容易に算出することができる。
【００３４】次に、ｆ・ｔａｎθレンズを用いたステレオ撮影を説明する。図３は、ｆ・ｔａｎθレンズを用いたステレオ撮影を示す図である。本図に示すレンズ系２０２、２０４は、これらレンズ系の視野内にある被写体を結像した画像の像高をｙ、焦点距離をｆ、カメラ位置および被写体を結ぶ線と光軸とがなす角（以下、「方位角」という。）をθとしたときに、ｙ＝ｆ・ｔａｎθという像高特性を有する。このような特性をもつレンズは、ひずみのない画像を撮影できるので一般的なカメラに多く用いられる。そして、このレンズ系２０２、２０４を用いてステレオ撮影した場合、複数の視点を通して結像したときの結像面に生じる視差量が等しくなる等視差面は、レンズ系２０２、２０４の光軸に直交する平面となる。すなわち、この等視差面上の各点Ａ０、Ａ３０、およびＡ６０に対応する視差量をそれぞれＩｄ０、Ｉｄ３０、およびＩｄ６０とすると、Ｉｄ０＝Ｉｄ３０＝Ｉｄ６０となる。
【００３５】なお、特許請求の範囲および発明の詳細な説明において用いられる「レンズ系」の語は、単一光軸をもつ単数または複数の光学素子を意味する。例えば、図３におけるレンズ系２０２やレンズ系２０４は、それぞれがひとつの「レンズ系」であり、レンズ系２０２、２０４のそれぞれを複数枚のレンズを接合して形成させてもよい。
【００３６】ここで、各点Ａ０、Ａ３０、およびＡ６０のそれぞれから基点Ｂ（レンズ系２０２の位置とレンズ２０４の位置との中間点）までの距離は異なる。すなわち、点Ａθの位置が光軸から離れるほど、点Ａθから点Ｂまでの距離は遠くなる。このように、等視差面はカメラ位置（基点Ｂ）からの等距離面ではない。
【００３７】ｆ・ｔａｎθレンズを用いたステレオ撮影による測距は、例えばカメラのオートフォーカス機能に用いる目的であれば問題にならない。オートフォーカスにおいては、等視差面（焦点面）までの距離を用いて焦点調節をするからである。しかし、ｆ・ｔａｎθレンズを通して得られる視差量は被写体までの距離に比例しないので、ｆ・ｔａｎθレンズを用いた正確な距離の算出は複雑である。
【００３８】次に、ｆ・θレンズを用いたステレオ撮影を説明する。図４は、ｆ・θレンズを用いたステレオ撮影を示す図である。本図に示すレンズ系２０６、２０８は、これらレンズ系の視野内にある被写体を結像した画像の像高をｙ、焦点距離をｆ、方位角をθとしたときに、ｙ＝ｆ・θという像高特性を有する。このような特性をもつレンズを用いて撮影すると、１８０°に近い画角のいわゆる全方位画像が得られる。そして、このレンズ系２０６、２０８を用いてステレオ撮影した場合、等視差面はレンズ系２０６の位置とレンズ系２０８の位置とから等距離にある所定の点Ｏを中心にした球面となる。すなわち、この等視差面上の各点Ａ０、Ａ３０、およびＡ６０に対応する視差量をそれぞれＩｄ０、Ｉｄ３０、およびＩｄ６０とすると、Ｉｄ０＝Ｉｄ３０＝Ｉｄ６０となる。
【００３９】本実施形態における等視差面は、人間の目で例えると、両眼視差がゼロとなる点の軌跡であり、一般にホロプタ（Horopter）とよばれる。この等視差面は点Ｏからの等距離面であるが、カメラ位置からの等距離面ではない。図に示すように、各点Ａ０、Ａ３０、およびＡ６０のそれぞれから基点Ｂ（レンズ系２０６の位置とレンズ系２０８の位置との中間点）までの距離は異なる。そして、点Ａθの位置が光軸から離れるほど、点Ａθから点Ｂまでの距離は近くなる。このように、等視差面はカメラ位置（基点Ｂ）からの等距離面ではない。
【００４０】ｆ・θレンズを用いたステレオ撮影による測距は、ｆ・ｔａｎθレンズを用いた場合と同様、カメラのオートフォーカス機能に用いる目的であれば問題にならない。しかし、ｆ・θレンズを通して得られる視差量は被写体までの距離に比例しないので、ｆ・θレンズを用いた正確な距離の算出は複雑である。
【００４１】次に、視差量が被写体までの距離に比例する像高特性のレンズを用いたステレオ撮影を説明する。図５は、視差量が被写体までの距離に比例する像高特性のレンズを用いたステレオ撮影を示す図である。このレンズを用いた場合、外界を第１、第２の視点を通して結像したときの結像面に生じる視差量が等しくなる等視差面と、この視差量補正装置からの等距離面とがほぼ一致する。第１、第２の視点のそれぞれにレンズ系（レンズ系２１０、２１２）が設けられる。
【００４２】本実施形態の視差量補正装置からの等距離面は、例えば第１の視点と第２の視点との中間点を基点とする球面であってもよい。図５において、レンズ系２１０の中心点（点Ｃ）とレンズ系２１２の中心点（点Ｄ）との中間点である基点Ｂを中心とした半径ｒの円弧が等距離面を示す。レンズ系２１０、２１２は、等視差面が等距離面とほぼ一致する特性をもつ。ここで、撮影位置（点Ｂ）および被写体を結ぶ線と光軸とがなす角（以下、「方位角」という。）をθとする。また、等視差面上の被写体位置を示す点Ａθおよびレンズ系２１０を結ぶ線と点Ａθおよびレンズ系２１２を結ぶ線とがなす角（以下、「視差角」という。）をαθとする。等視差面上の各点Ａ０、Ａ３０、Ａ６０に対応する視差角をそれぞれα０、α３０、α６０とすると、これらの視差角αθはα０＞α３０＞α６０の関係となる。すなわち、点Ａが光軸から遠いほど、その視差角αθは小さい。以下に、視差角αθと方位角θとの関係を明らかにする。
【００４３】図に示すような点Ｂを原点（０，０）とする座標系（ｚ，ｙ）をとる場合、レンズ系２１０、２１２の位置を示す点Ｃ、Ｄの座標は、Ｃ＝（０，−ｄ）、Ｄ＝（０，ｄ）となる。点Ａ０の座標は、Ａ０＝（−ｒ，０）となる。点Ａθ（ただし、θ＝０°〜９０°）は、半径ｒの円弧上の点なので、点Ａθの座標は、Ａθ＝（−ｒ・ｃｏｓθ，ｒ・ｓｉｎθ）となる。したがって、被写体から各視点に向かうベクトルは、【数５】

となる。そして、視差角αθは、２つのベクトルがなす角を求める公式より、次式で表される。
【数６】

【００４４】ここで、右辺の分子および分母を展開すると、【数７】

となる。したがって、α（θ）は次式のような詳細な式で示すことができる。
【数８】

【００４５】図６は、α（θ）とθとの関係を示すグラフである。グラフに示される通り、α（θ）の値は、ｒとｄの比によって帯域が決まるが、いずれの場合も同様のカーブとなる。そこで、θ＝０のときのα（θ）、すなわちα（０）で正規化すると、αＮ（θ）＝α（θ）／α（０）となる。このαＮ（θ）は、α（０）を１とした場合における、被写体の方位角θに対する視差角αの減少率を示す。
【００４６】図７は、ｄをパラメータにしたαＮ（θ）とθとの関係を示すグラフである。図に示すとおり、パラメータであるｄを小さいほど、曲線はｃｏｓθの曲線に近似する。ｒ＞＞ｄであると仮定すれば、αＮ（θ）≒ｃｏｓθとすることができる。すなわち、方位角θの増大に伴って、視差角αはｃｏｓθ状に減少する。このレンズ系に、視差角αの減少分を補正する像高特性をもたせるならば、補正分１／αＮ（θ）を積分する形の像高特性を与えればよい。すなわち、補正量αＧ（θ）は、【数９】

となる。すなわち、このレンズ系の像高特性を、ｙ＝ｆ・αＧ（θ）と表すことができる。また、被写体までの距離と２つの視点の間隔とが、ｒ＞＞ｄの関係となる配置であれば、αＮ（ｘ）にｃｏｓｘを代入することができる。
【００４７】図８は、各種レンズの像高特性を示すグラフである。このグラフは、縦軸が像高ｙ、横軸が方位角θであり、パラメータは各種レンズの像高特性である。パラメータに用いる各種レンズは、ｆ・ｔａｎθレンズ、ｆ・θレンズ、およびｆ・αＧ（θ）レンズである。０°＜θ＜９０°の範囲において、このレンズ系の像高ｙの値は、ｆ・θ＜ｙ＜ｆ・ｔａｎθとなる。このレンズ系の像高特性を示すｙ＝ｆ・αＧ（θ）の曲線は、ｙ＝ｆ・ｔａｎ（θ）の曲線とｙ＝ｆ・θの曲線との間に位置する。すなわち、このレンズ系は、ｆ・ｔａｎθレンズとｆ・θレンズとの間の像高特性を有する。
【００４８】図９は、αＧ（θ）レンズを用いたステレオ撮影における方位角と視差量との関係を示すグラフである。まず、方位角をθとし、撮影位置から等距離面上にある被写体が結像されるときの被写体像の像高をｙ１とする。第１象限は、方位角θと像高ｙ１の関係を示す。曲線は、αＧ（θ）レンズの像高特性を示す。焦点距離ｆは定数とするので、このグラフにおいて特に示さない。方位角θＡ、θＢ、θＣに、像高ｙ１Ａ、ｙ１Ｂ、ｙ１Ｃがそれぞれ対応する。
【００４９】第２象限は、像高ｙ１と、受光平面上において２つの被写体像に生じる視差量（以下、「補正なし視差量」という。）との関係を示す。ここで、ある方位角を基準とした方位角の増分をΔθとすると、第１象限の横軸（θ軸）における原点、θＡ、θＢ、θＣの差がΔθ（ΔθＡ、ΔθＢ、ΔθＣ）に相当する。同様に、像高ｙ１の増分をΔｙ１とすると、第１象限の縦軸（ｙ１軸）における原点、ｙ１Ａ、ｙ１Ｂ、ｙ１Ｃの差がΔｙ１（ｙ１Ａ、ｙ１Ｂ、ｙ１Ｃ）に相当する。そして、第２象限の横軸（ｙ２軸）における原点、ｙ２Ａ、ｙ２Ｂ、ｙ２Ｃの差であるΔｙ２（ｙ２Ａ、ｙ２Ｂ、ｙ２Ｃ）は、各方位角に対する補正なし視差量を示す。ｙ２Ａ、ｙ２Ｂ、ｙ２Ｃは、Δｙ２Ａ、ｙ２Ｂ、ｙ２Ｃが上記のような値をとるための積分値といえる。
【００５０】第３象限は、補正なし視差量と、画像データにおいて被写体像に生じる視差量（以下、「補正後視差量」という。）との関係を示す。第３象限の縦軸（ｙ３軸）における原点、ｙ３Ａ、ｙ３Ｂ、ｙ３Ｃの差であるΔｙ３（ｙ３Ａ、ｙ３Ｂ、ｙ３Ｃ）は、各方位角に対する補正後視差量を示す。ｙ３Ａ、ｙ３Ｂ、ｙ３Ｃは、Δｙ３Ａ、ｙ３Ｂ、ｙ３Ｃが上記のような値をとるための積分値といえる。補正なし視差量と補正後視差量との関係を補正関数ｈにより示すと、ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。第１象限から第３象限までの展開により、補正後視差量と方位角との関係がわかる。補正後視差量Δｙ３は方位角θの値に依らず一定である。すなわち、撮影位置から等距離面上にある被写体を結像したときの補正後視差量は等しい。
【００５１】ここで、αＧ（θ）レンズは、そもそもレンズの像高特性によって視差量を被写体までの距離に比例させるという性質を有するので、視差量の補正は不要である。よって、補正なし視差量Δｙ２は等しいことになる。そして、補正関数ｈは、ｈ（ｙ２）＝ｙ２またはｈ（ｙ２）＝ｋ・ｙ２となる。また、第２象限においては、ｙ２が方位角θに比例しなければならない。よって、ｙ１とｙ２との関係は、θとｙ１との関係式の逆関数で示すことができる。位角θと像高ｙ１との関係式がｙ１＝αＧ（θ）であるから、ｙ１とｙ２との関係式は、ｙ２＝αＧ−１（ｙ１）となる。第２象限における曲線は、ｙ２＝αＧ−１（ｙ１）を示す。
【００５２】ｙ２がθに比例するのは、用いられるレンズの像高特性がｙ１＝αＧ（θ）のときだけである。すなわち、像高特性がｙ１＝αＧ（θ）のレンズを用いない場合、ｙ２がθに比例することはない。したがって、第２象限におけるｙ１とｙ２との関係式は、用いられるレンズの像高特性に依らず、つねにｙ２＝αＧ−１（ｙ１）で示すことができる。
【００５３】ｙ３とθとの関係は次式の通りである。
【数１０】

【００５４】ここで、ｈは、ｈ（ｙ２）＝ｙ２またはｋ・ｙ２、（ｋは定数）となる関数であれば、ｙ３がθに比例することとなる。すなわち、αＧ（θ）レンズを用いた場合の視差量は、補正を施さなくても一定である。
【００５５】図１０は、ｆ・θレンズを用いたステレオ撮影における方位角と視差量との関係を示すグラフである。第１象限から第３象限までにおいて示される関係は図９と同様である。第１象限における直線は、ｆ・θレンズの像高特性を示す。焦点距離ｆを一定とするので、第１象限における縦軸ｙ１の値には便宜上ｙ１／ｆを用いる。補正なし視差量と補正後視差量との関係を補正関数ｈにより示すと、ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。
【００５６】前述したとおり、第２象限におけるｙ１とｙ２との関係は、ｆ・θレンズを用いた場合であってもｙ２＝αＧ−１（ｙ１）である。ｆ・θレンズの像高特性は線形であるから、像高ｙ１は方位角θに比例する。ｙ２＝αＧ−１（ｙ１）の関係式は、θに対して線形であるｙ１を、θに対して非線形な値のｙ２に変換する。第３象限における補正関数ｈは、第２象限における非線形性を打ち消して、再び方位角θに線形な値を得る関数となる。よって、補正関数ｈは、ｙ２＝αＧ−１（ｙ１）の逆関数であるｋ・αＧ（ｙ２）、（ｋは定数）となる。グラフにおいては、第３象限の曲線は第２象限の曲線の線対称となる。
【００５７】ｙ３とθとの関係は次式の通りである。
【数１１】

【００５８】ここで、ｈは、ｈ｛αＧ−１（ｆ・θ）｝＝ｋ１・θ、（ｋ１は定数）となる関数であれば、ｙ３がθに比例することとなる。ｈ（ｙ２）＝ｋ２・αＧ（ｙ２）、（ｋ２は定数）であれば、ｈ｛αＧ−１（ｆ・θ）｝＝ｋ２・αＧ｛αＧ−１（ｆ・θ）｝＝ｋ３・ｆ・θ＝ｋ３・θ、（ｋ３は定数）となる。したがって、視差量補正ユニット３００はｈ（ｙ２）＝ｋ２・αＧ（ｙ２）となる関数ｈに基づいて視差量を補正すればよい。
【００５９】図１１は、ｆ・ｔａｎθレンズを用いたステレオ撮影における方位角と視差量との関係を示すグラフである。第１象限から第３象限までにおいて示される関係は図９と同様である。第１象限における曲線は、ｆ・ｔａｎθレンズの像高特性を示す。焦点距離ｆを一定とするので、第１象限における縦軸ｙ１の値には便宜上ｙ１／ｆを用いる。補正なし視差量ｙ２と補正後視差量ｙ３との関係を補正関数ｈにより示すと、ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。
【００６０】ｆ・θレンズを用いる場合と同様、第２象限における像高ｙ１と視差量ｙ２との関係は、ｆ・ｔａｎθレンズを用いた場合であってもｙ２＝αＧ−１（ｙ１）である。第３象限における補正関数ｈは、グラフに示される曲線ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。ｙ３とθとの関係は次式の通りである。
【数１２】

【００６１】ここで、ｈは、ｈ｛αＧ−１（ｆ・ｔａｎθ）｝＝ｋ・θ、（ｋは定数）となる関数であれば、ｙ３がθに比例することとなる。したがって、視差量補正ユニット３００はｈ｛αＧ−１（ｆ・ｔａｎθ）｝＝ｋ・θとなる関数ｈに基づいて視差量を補正すればよい。
【００６２】図１２は、任意の像高特性のレンズを用いたステレオ撮影における方位角と視差量との関係を示すグラフである。第１象限から第３象限までにおいて示される関係は図９と同様である。焦点距離ｆは定数とするので、このグラフにおいて特に示さない。このレンズの像高特性は、ｙ１＝ｇ（θ）とする。第１象限における曲線は、このレンズの像高特性ｙ１＝ｇ（θ）を示す。補正なし視差量と補正後視差量との関係を補正関数ｈにより示すと、ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。
【００６３】第２象限における像高ｙ１と視差量ｙ２との関係は、ｙ２＝αＧ−１（ｙ１）である。第３象限における補正関数ｈは、グラフに示される曲線ｙ３＝ｈ（ｙ２）となる。ｙ３とθとの関係は次式の通りである。
【００６４】
【数１３】

ここで、ｈは、ｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θ、（ｋは定数）となる関数であれば、ｙ３がθに比例することとなる。したがって、視差量補正ユニット３００はｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θとなる関数ｈに基づいて視差量を補正すればよい。
【００６５】図１３は、本実施形態におけるレンズ系および受光部の構成を示す。本実施形態における視差量補正ユニット３００は、レンズ系の像高特性に応じて光学的に不均等な密度で配置した複数の受光素子を有する。複数の受光素子のうち、レンズ系の光軸から遠い受光素子ほど低密度で配置される。
【００６６】レンズ系２００は、受光平面上に結像されたときの２つの被写体像に生じる視差量が、撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有する。そして、受光部３０において、複数の受光素子を不均等な密度で配置することにより、レンズ系２００の像高特性によって生じる視差量の非線形性を打ち消す補正をする。受光部３０は、レンズ系２００の像高特性に応じた不均等な密度で画像データをサンプリングすることができる。受光部３０による視差量の補正は、補正関数ｈで示される。すなわち、関数ｈは、レンズ系２００の像高特性をｇ（θ）とすると、ｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θ、（ｋは定数）を満たす関数である。
【００６７】受光部３０により得られる画像データにおいて２つの被写体像に生じる視差量は、撮影位置から被写体までの距離に比例する。撮影位置からの等距離面上の被写体が第１、第２の視点を通して結像されたときの２つの被写体像に生じる視差量は等しい。このように、視差量が、被写体までの距離に比例するので、視差量に基づいて容易に被写体までの距離を求めることができる。
【００６８】なお、他の形態においては、視差量から距離を求める奥行き分布情報生成部の機能をカメラ内部にではなく、ラボシステムにもたせてもよい。この場合、デジタルカメラ１０は、視差量の補正までを行い、得られた画像に基づいてラボシステムが奥行き分布情報を生成する。
【００６９】次に、第２実施形態を説明する。図１４は、本実施形態におけるレンズ系、受光部、および撮像信号処理部の構成を示す。本実施形態においては、受光部における複数の受光素子の配置は均等にしておき、撮像信号処理部３２によるＡ／Ｄ変換において不均等な密度で被写体像をサンプリングする。レンズ系２００の像高特性は、第１実施形態と同様である。撮像信号処理部３２は、レンズ系２００の像高特性における視差量の非線形性を打ち消す補正をする。
【００７０】撮像信号処理部３２は、レンズ系２００の像高特性に応じた不均等な密度で受光部３０からアナログ信号の出力を取り出す。撮像信号処理部３２による視差量の補正は、補正関数ｈで示される。すなわち、関数ｈは、レンズ系２００の像高特性をｇ（θ）とすると、ｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θ、（ｋは定数）を満たす関数である。他の形態においては、撮像信号処理部３２は、受光部から均等な画素密度でアナログ信号の出力を取り出して、レンズ系の像高特性に応じた不均等な画素密度でデジタル信号を出力してもよい。
【００７１】撮像信号処理部３２より出力される画像データにおいて２つの被写体像に生じる視差量は、撮影位置から被写体までの距離に比例する。このように、視差量が、被写体までの距離に比例するので、視差量に基づいて容易に被写体までの距離を求めることができる。
【００７２】なお、他の形態においては、視差量から距離を求める奥行き分布情報生成部の機能をカメラ内部にではなく、ラボシステムにもたせてもよい。この場合、デジタルカメラ１０は、視差量の補正までを行い、得られた画像に基づいてラボシステムが奥行き分布情報を生成する。
【００７３】次に、第３実施形態を説明する。図１５は、本実施形態におけるレンズ系および受光部の構成を示す。本実施形態における視差量補正ユニットは、レンズ系２００の像高特性に応じた度合いで湾曲させた受光面に配置した複数の受光素子を有する。これにより、実質的に不均等な密度でサンプリングした画像データが得られ、レンズ系２００の像高特性における視差量の非線形性が打ち消される。
【００７４】受光部３０による視差量の補正は、補正関数ｈで示される。すなわち、関数ｈは、レンズ系２００の像高特性をｇ（θ）とすると、ｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θ、（ｋは定数）を満たす関数である。撮像信号処理部３２より出力される画像データにおいて２つの被写体像に生じる視差量は、撮影位置から被写体までの距離に比例する。
【００７５】なお、他の形態においては、視差量から距離を求める奥行き分布情報生成部の機能をカメラ内部にではなく、ラボシステムにもたせてもよい。この場合、デジタルカメラ１０は、視差量の補正までを行い、得られた画像に基づいてラボシステムが奥行き分布情報を生成する。さらに他の形態としては、本実施形態における受光部３０と同様に、視差量補正ユニット３００が、レンズ系２００の像高特性に応じた度合いで湾曲させた撮像体にレンズ系からの光を感光させてもよい。撮像体としては、例えば銀塩フイルムを用いる。この場合、ラボシステムは、銀塩フイルム等をスキャンして得られる画像データに基づいて奥行き分布情報を生成する。銀塩フイルム等の撮像体において２つの被写体に生じる視差量は、撮影位置から被写体までの距離に比例する。
【００７６】次に、第４実施形態を説明する。本実施形態における視差量補正装置は、その一例としてのラボシステムである。図１６は、本実施形態におけるラボシステムの機能ブロック図である。このラボシステムは、画像入力部４００と画像処理部４１０と奥行き分布情報生成部４２０とを備える。
【００７７】画像入力部４００は、第１、第２の視点をもつレンズ系から得られる被写体像の画像データを入力する。画像入力部４００が記録媒体から画像データを入力する場合、画像入力部４００としては記録媒体の規格に応じた各種読取装置が用いられる。例えば、画像入力部４００がフロッピーディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭから画像データを入力する場合、画像入力部４００としてはフロッピードライブ、ＭＯドライブ、ＣＤドライブが用いられる。画像入力部４００は、例えばデジタルカメラから画像データを取り込むインターフェイスであってもよい。この場合、画像入力部４００はデジタルカメラがサポートする通信仕様、例えばＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ等に応じたプロトコル変換を行う。また例えば、画像入力部４００は、ネットワーク網から画像データを受信するインターフェイスであってもよい。この場合、ネットワーク網の通信仕様、例えばＴＣＰ／ＩＰ等に応じたプロトコル変換を行う。
【００７８】画像処理部４１０は、受光平面上に結像されたときの２つの被写体像に生じる視差量が、撮影位置から被写体までの距離に対して非線形となる像高特性を有するレンズ系から得られた第１の画像データを画像入力部４００から受け取る。画像処理部４１０は、第１の画像データを、視差量の非線形性が打ち消された第２の画像データに変換する。画像処理部４１０は、視差量抽出部４１２と視差量補正部４１４とを有する。視差量抽出部４１２は、画像入力部４００から受け取る２つの被写体画像間の視差量を抽出する。視差量補正部４１４は、第１の画像データを、視差量が撮影位置から被写体までの距離に比例する第２の画像データに変換することにより、視差量抽出部４１２から受け取る視差量の非線形性を打ち消す補正をする。
【００７９】視差量補正部４１４による視差量の補正は、補正関数ｈで示される。すなわち、関数ｈは、レンズ系２００の像高特性をｇ（θ）とすると、ｈ［αＧ−１｛ｇ（θ）｝］＝ｋ・θ、（ｋは定数）を満たす関数である。視差量補正部４１４より出力される画像データにおいて２つの被写体像に生じる視差量は、撮影位置から被写体までの距離に比例する。
【００８０】奥行き分布情報生成部４２０は、視差量補正部４１４から受け取る補正後の視差量に基づいて奥行き分布情報を生成する。
【００８１】なお、他の形態においては、この視差量補正装置を一例としてデジタルカメラに応用してもよい。この場合、画像入力部４００は、図１における撮像ユニット２０に相当し、画像処理部４１０および奥行き分布情報生成部４２０は、処理ユニット６０に相当する。
【００８２】以上のように、第１〜第４実施形態によれば、撮影位置からの等距離面上にある被写体を結像したときの２つの被写体像に生じる視差量が等しいので、視差量を求めることにより被写体までの距離を容易に算出することができる。
【００８３】また、本実施形態の視差量補正装置は、用いられるレンズの像高特性に依らず、高い精度で被写体までの距離を測定することができる。
【００８４】本実施形態の視差量補正装置は、物体までの正確な距離の測定を要する様々な装置や機能に応用することができる。例えば、物体までの距離の情報に基づいて照明光の強度を調整する機能をもつカメラに応用してもよい。例えば、物体までの距離の情報に基づいて位置制御されるアーム機構を備えたロボットに応用してもよい。例えば、物体までの距離の情報に基づいて塗料を射出する強さを制御する塗装装置に応用してもよい。
【００８５】以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明によれば被写体画像に基づいて被写体までの距離を測定することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００５２０１
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
【出願日】 平成１１年１１月１１日（１９９９．１１．１１）
【代理人】 【識別番号】１００１０４１５６
【弁理士】
【氏名又は名称】龍華 明裕
【公開番号】 特開２００１−１４１４１７（Ｐ２００１−１４１４１７Ａ）
【公開日】 平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【出願番号】 特願平１１−３２１１３７