多被摄体的距离测量装置以及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多被摄体的距离测量装置以及方法，特别涉及同时测量多被摄体的距离等的技术。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，记载了在马拉松转播中计算各选手(被摄体)的距离或被摄体间的距离并在转播图像中显示距离的摄影系统。该摄影系统在设于摄影范围内的多个测距区域的各测距区域中计算被摄体距离。
[0003]在专利文献2中记载了一种摄像装置，其以半圆状的2个分割出的透镜来构成远距离用的摄像透镜系统和近距离用的摄像透镜系统，并配置远距离用的摄像透镜系统和近距离用的摄像透镜系统的各透镜，用远距离用的摄像透镜系统使远距离的被摄体的图像成像于摄像元件的一半区域，用近距离用的摄像透镜系统使近距离的被摄体的图像成像于摄像元件的一半区域，从而能从摄像元件同时获取远距离用的图像和近距离用的图像。
[0004]在专利文献3中，记载了一种摄像装置，其使通过了摄影透镜的左右方向的不同区域的被摄体像分别成像于摄像元件，来获取左视点图像以及右视点图像。该摄像装置具备在摄像元件的各像素上设置将光束的一部分遮光的遮光构件(光瞳分割单元)而成的摄像元件(光瞳定向传感器)，并从该光瞳定向传感器获取左视点图像以及右视点图像。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP特开2010-113043号公报
[0008]专利文献2:JP特开2010-271429号公报
[0009]专利文献3:JP特开2011-199755号公报
[0010]发明要解决的课题
[0011]专利文献I所记载的摄影系统对焦在多个被摄体(马拉松转播中是指各选手)当中的I个被摄体(跑在排头的选手)，不能获取分别对焦在多个被摄体的图像。
[0012]专利文献2所记载的摄像装置虽然能同时摄像远距离用的图像和近距离用的图像，但不能用单一的摄像装置来求取这些图像中的至被摄体(主要被摄体)为止的距离。由此，专利文献2所记载的摄像装置在检测被摄体距离的情况下，需要将摄像装置隔开给定距离而构成的立体摄像机装置。
[0013]专利文献3所记载的摄像装置虽然能从光瞳定向传感器对应于被摄体距离来获取视差不同的左视点图像以及右视点图像，但不能摄像对焦在被摄体距离不同的多个被摄体的图像。
【发明内容】
[0014]本发明鉴于这样的状况而提出，目的在于，提供能用I台摄像装置来同时获取合焦至被摄体距离(合焦距离)不同的多个被摄体的多个图像、并且能测量多个被摄体的合焦距离的多被摄体的距离测量装置以及方法。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]为了达成上述目的，本发明的I个方式所涉及的多被摄体的距离测量装置具备:摄影光学系统，其由物理分离的多个透镜构成，摄影光学系统的多个区域对应于多个透镜的组合而分别具有独立的合焦距离；光瞳定向传感器，其具有二维状排列的光电变换元件所构成的多个像素，选择性地接受通过了多个区域的任一区域的光束；图像获取单元，其从光瞳定向传感器分别同时获取与多个区域对应的多个图像；合焦控制单元，其基于由图像获取单元获取的多个图像来独立驱动摄影光学系统的物理分离的多个透镜，使分别合焦至合焦距离不同的多个被摄体；以及第I计算单元，其分别计算由合焦控制单元分别合焦控制的多个被摄体的合焦距离。
[0017]根据本发明的I个方式，能用具有单一的摄影光学系统以及光瞳定向传感器的I台摄像装置来同时摄像已分别合焦至多个被摄体的图像，并且还能基于合焦控制时的信息来同时测量至多个被摄体为止的距离。
[0018]在本发明的另一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选具备:第2计算单元，其基于由第I计算单元计算出的多个合焦距离来计算多个被摄体间的距离。由此能容易地掌握多个被摄体间的距离。
[0019]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选图像获取单元分别同时且连续获取与多个区域对应的多个图像，合焦控制单元基于由图像获取单元同时且连续获取的与多个区域对应的多个图像来独立驱动摄影光学系统的物理分离的多个透镜，使连续合焦至多个被摄体，第I计算单元连续计算由合焦控制单元分别连续地合焦控制的多个被摄体的合焦距离，第2计算单元基于由第I计算单元连续计算出的多个合焦距离来连续计算多个被摄体间的距离。由此，即使多个被摄体各自移动，也能始终测量多被摄体间的距离。
[0020]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选具备:合成图像生成单元，其基于由图像获取单元从光瞳定向传感器同时获取的多个图像来生成至少将已合焦的多个被摄体进行合成而得到的合成图像。由此，能在I个画面的合焦图像内观察分别合焦至合焦距离不同的多个被摄体的被摄体像，不会看丢多个被摄体。
[0021]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选基于由图像获取单元从光瞳定向传感器同时获取的多个图像来生成至少将已合焦的多个被摄体进行合成而得到的合成图像，并且将表示由第2计算单元计算出的多个被摄体间的距离的字符信息合成到合成图像。由此能以实际时间来确认多个被摄体间的距离。
[0022]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选具备:被摄体检测单元，其从由图像获取单元同时获取的多个图像中分别检测主要的被摄体，合焦控制单元将由图像获取单元同时获取的多个图像内的包含由被摄体检测单元检测到的被摄体在内的区域分别设为焦点检测区域，并基于各焦点检测区域的图像来独立驱动摄影光学系统的物理分离的多个透镜，使连续合焦至多个被摄体。由此，能一边分别追踪多个被摄体一边获取分别合焦至多个被摄体的图像以及合焦距离。
[0023]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选合焦控制单元独立驱动摄影光学系统的物理分离的多个透镜以使各焦点检测区域内的图像的对比度分别成为最大，来使连续合焦至多个被摄体。
[0024]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量装置中，优选第I计算单元具有对由合焦控制单元独立地合焦驱动了的多个透镜的透镜位置进行检测的透镜位置检测单元，并基于由透镜位置检测单元检测出的多个透镜的透镜位置来计算多个被摄体的合焦距离。由此，能与合焦控制单元进行的合焦控制联动来计算多个被摄体的合焦距离。另外，透镜位置检测单元可以直接检测多个透镜的透镜位置，也可以从针对分别驱动多个透镜的驱动单元的各驱动指令进行检测。
[0025]本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量方法包含:图像获取步骤，从包含摄影光学系统和光瞳定向传感器在内的摄像单元分别同时获取与摄影光学系统的多个区域对应的多个图像，其中，所述摄影光学系统由物理分离的多个透镜构成，摄影光学系统的所述多个区域对应于多个透镜的组合而分别具有独立的合焦距离，光瞳定向传感器具有二维状排列的光电变换元件所构成的多个像素，选择性地接受通过了多个区域的任一区域的光束；合焦控制步骤，基于由图像获取步骤获取的多个图像来独立驱动摄影光学系统的物理分离的多个透镜，使分别合焦至合焦距离不同的多个被摄体；以及第I计算步骤，分别计算由合焦控制步骤分别合焦控制的多个被摄体的合焦距离。
[0026]在本发明的又一方式所涉及的多被摄体的距离测量方法中，优选包含:第2计算步骤，基于由第I计算步骤计算出的多个合焦距离来计算多个被摄体间的距离。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明，能用I台摄像装置来同时获取合焦至合焦距离不同的多个被摄体的多个图像，并能测量多个被摄体的合焦距离、多个被摄体间的距离等。
【附图说明】
[0029]图1是表示作为本发明所涉及的多被摄体的距离测量装置而被运用的摄像装置的实施方式的外观图。
[0030]图2是表示图1所示的摄像装置的内部构成的实施方式的框图。
[0031]图3A是表示运用在图1所示的摄像装置中的区域分割透镜的实施方式的主视图。
[0032]图3B是表示运用在图1所示的摄像装置中的区域分割透镜的实施方式的侧视图。
[0033]图4是包含区域分割透镜以及光瞳定向传感器的摄像装置的主要部分构成图