FI97085C

FI97085C - Förfarande och avbildningsanordning för att bestämma distans och bruk av densamma

Info

Publication number: FI97085C
Application number: FI951478A
Authority: FI
Inventors: Jouko Viitanen
Original assignee: Valtion Teknillinen
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-10-10
Also published as: AU5006596A; FI951478A0; WO1996030803A1; FI97085B

Claims

1. Ett förfarande för att bestamma distans, i vilket en avbildningsanordning används för att 5 bestämma distansen av en objekt, varvid ett, den nämnda objekten innehällande bildomräde avbildas med hjälp av avbildningsanordingen tillhörande optiska organ (1)? för att nä ätminstone tv& skilda tvä-dimensionella bilder, vilka väsentligen det samma 10 bildomr&det innehillande bilderna jämförs med varandra, företrädesvis när de har blivit omvandlade tili digitalform, med hjälp av en databehandlingsenhet (2), seisoin mikroprosessor eller motsvarande, för att bestämma distansen av den nämda objekten, säsom 15 distansen av en eller flera motsvarande bildpunkter i det nämnda bildomrädet, kännetecknat därav, att - väsentligen detsamma den nämnda objekten inne-hällande bildomrädet avbildas med en de optiska 20 organen (1) tillhörande objektivanordning (la) eller motsvarande, för att ästadkomma ätminstone tvä, företrädesvis tre skilda, lika Stora tvädimensionella (x,y) bilder, med motsvarande bildyta och ljus-insentitet, varvid var och en bild avbildas med en 25 väsentligen frän de andra bilderna avvikande, • ätminstone före avbildningssituationen inställd justeringsdistans (Ά eller B, företrädesvis A, B eller C), varvid 30. distansen av den nämnda objekten, säsom distansen av var och en motsvarande bildpunkt i bildomrädet, som har blivit avbildat, bestäms genom att jämföra var och en, företrädesvis tre tili fr&n varandra avvikande justeringsdistanserna (A, B, C) justerade och företrä-35 desvis tili digitalform (01 xy, 02^y, 03 xy) omvandlade bilder, numeriskt med varandra med hjälp av databe-handlingsenheten (2), s II som genom interpolering eller 19 97085 extrapolering pk grund av bildinformationen (Hplxy, Hp2xy, Hp3xy) gällande bilderna.

2. Ett förfarande enligt patentkrav 1, varvid 5 det med hjälp av de optiska organen (1) nädda, väsent- ligen det den sanana nämnda objekten innehällande bild-omrädet förmedlas samtidigt tili ätminstone t vk, ätminstone före avbildningssituationen tili stationärt distans justerade analogiska avbildningsorgan (3), 10 säsom halvledarematrisfotoapparatelement eller liknande, varvid de därtill lagrade bilderna modi-fieras till digitalisk form med hjälp av transfor-meringsorgan (4), säsom med en A/D-transformator eller motsvarande, varefter distansen av den nämnda 15 objekten, säsom distansen av var och en bildpunkt i bildornrädet bestäms med hjälp av databehandlings-enheten (2), genom att jämföra ätminstone tvi objekten innehällande motsvarande bilder med varandra före-trädesvis genom utnyttjande av högpassfiltersteknik 20 eller pk motsvarande sätt, kännetecknat därav, att bildomrädet, som har nätts med hjälp av de optiska organen (1) tillhörande objektivanordningen (la), förmedlas tili ätminstone tvä, företrädesvis tre avbildningsorgan (3a, 3b, 3c), säsom halvledarematris-25 fotoapparatelement eller liknande, vilka är anordnade ; företrädesvis stationärt i en och samma avbildnings- « apparat (X) som objektivanordningen (la) och vilka är anordnade, för att ästadkomma avvikande justerings-distanserna (A, B, C), tili frän varandra avvikande 30 distanserna, när de mäts längs en optisk framdriftsväg väsentligen i lodrätt riktning mot bildniväet, fr Iin en optisk medelpunkt av objektivanordningen (la).

3. Ett förfarande enligt patentkrav 2, känne- 35 tecknat därav, att ett genom objektivanordningen (la) gäende ljussträle delas med hjälp av i avbildnings-apparaten (X) befintliga delningsorgan (5), säsom med : en eller flera strälutdelare (5a,5b) eller motsvaran- 4 20 97085 de, för att ästadkomma de tvädimensionella bilderna med ätminstone väsentligen motsvarande 1jusintensitet tili avbildningsorganen (3a, 3b, 3c).

4. Ett förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att de, den nämnda objekten, s li. som var och en bildpunkt 1 bildomr&det framstäilande ätminstone tre, företrädesvis tili digitalfonnen (01xy, 02xy,03xy) omvandlade och fortfarande högpassfilterade 10 (Hplxy, Hp2xy,Hp3xy) bilderna jämförs med varandra med hjälp av databehandlingsenheten (2), varvid distansen av objekten bestäms genom interpolering inifrän juste-ringsomrädet (A-C), när den objekten beskrivande bild-informationen (Hplxy,Hp2xy,Hp3xy) formar en kupig kurva, 15 och genom extrapolering utifr&n justeringsomr&det (A- C), när den objekten beskrivnande bildinformationen (Hplxy,Hp2xy,Hp3xy) formar en konkav kurva.

5. En avbildningsanordning för att bestämma 20 distans, vilken har ätminstone optiska organ (1), med h jälp av vilka avbildats bildomräde, som innehäller objekten, säsom en eller flera bildpunkter i det nämnda bildomrädet och vars distans borde bestäms, är anordnat att förmedlas samtidigt tili ätminstone tvä 25 analogiska avbildningsorgan (3), säsom halvledare- matrisfotoapparatelement eller liknande, för att nä • · ätminstone tvä skilda tvädimensionella (x,y) bilder av det nämnda avbildade omrädet, och en databehandlings-enhet (2), sasom mikroprosessor eller motsvarande, för 30 att jämföra väsentligen de detsamma bildomrädet innehällade och företrädesvis tili digitalform omvandlade bilderna med varandra, kännetecknad därav, att avbildningsanordningen omfattar en avbildnings-apparat (X), som har ätminstone tvk, företrädesvis tre 35 avbildningsorgan (3a, 3b, 3c), säsom halvledarematris- fotoapparatelement eller liknande med samma optiska organen (1), säsom en objektivanordning (la) eller motsvarande, för att ästadkomma ätminstone tvä, före- 21 97085 trädesvis tre skilda, lika Stora tvädimensionella (x,y) bilder, med motsvarande bildyta och ljusinsenti-tet, företrädesvis samtidigt i avbildningsorganen (3a, 3b, 3c). 5

6. En avbildningsanordning enligt patentkrav 5, vilken har transformeringsorgan (4), säsom en A/D-transformator eller motsvarande, vilka är avsedda för digitalisering av bilden, som har förmedlats tili 10 avbildningsorganen (3) med hjälp av den, de optiska organen (1) tillhörande objektivanordningen (la), för att bestämma distansen av den nämnda objekten, säsom distansen av var och en bildpunkt i bildomrädet, med hjälp av databehandlingsenheten (2), genom att jämföra 15 ätminstone tvä objekten innehällande motsvarande bilder med varandra företrädesvis genom utnyttjandet av högpassfilterteknik eller pä motsvarande sätt, kännetecknad därav, att den de optiska organen (1) tillhörande objektivanordningen (la) är anordnad 20 företrädesvis löstagbart i densamma avbildnings- apparaten (X) tillsammans med de, därtill pä ett orörligt sätt fästade ätminstone tvä, företrädesvis tre, ätminstone före avbildningssituationen tili stationärt och frän varandra avvikande objektdistanser 25 (A, B, C) justerade avbildningsorganen (3a, 3b, 3c), säsom halvledarematrisfotoapparatelementen eller liknande.

7. En avbildningsanordning enligt patentkrav 5 30 eller 6, kännetecknad därav, att de i avbildnings- apparaten (X) befintliga ätminstone tre avbildnings-organ (3a, 3b, 3c), säsom halvledarematrisfotoapparat-element eller liknande, är anordnade för att ästad-komma frän varandra avvikande justeringsdistanserna 35 (A, B, C), tili väsentligen frän varandra avvikande distanserna, när de mäts längs en optisk framdriftsväg väsentligen i lodrätt riktning mot bildniväet, frän en optisk medelpunkt av objektivanordningen (la). 22 97085

8. En avbildningsanordning enligt nägot av ovanstäende patentkraven 5-7, kännetecknad därav, att avbildningsapparaten (X) omfattar delningsorgan (5) , säsom en eller flera strälutdelare (5a,5b) eller 5 motsvarande, för att dela ett genom objektivanord- ningen (la) gäende ljussträle tili avbildningsorganen (3a, 3b, 3c) för att ästadkomma de tvädimensionella bilderna med ätminstone väsentligen motsvarande 1jusintensitet tili desamma. 10

9. En avbildningsanordning enligt nägot av ovanstäende patentkraven 5-8, kännetecknad därav, att avbildningsapparaten (X) omfattar regleringsorgan (6) för att reglera justeringsomrädet (A-C) av avbild- 15 ningsapparaten (X), vilka är anordnade företrädesvis genom att fästa de optiska organen (1), säsom objektivanordningen (la) eller liknande och/eller avbildningsorganen (3a, 3b, 3c), säsom halvledaremat-risfotoapparatelementen eller liknande pä ett rörbart 20 sätt, säsom genom skruv-, bälg-, teleskop-princip eller pä motsvarande sätt tili avbildningsapparaten (X). 1 En avbildningsanordning enligt nägot av 25 ovanstäende patentkraven 5-9, kännetecknad därav, . att avbildningsapparaten (X) omfattar företrädesvis tvä perpendikulärt i relation till varandra befintliga strälutdelare (5a,5b) eller motsvarande, vilka delar det genom objektivanordningen (la) gäende ljussträlet 30 tili företrädesvis tre perpendikulärt i relation till varandra, säsom i övre kanten, i botten och i bakre kanten av avbildningsapparaten (X) befintliga halv-ledarematrisfotoapparatelementen (3a, 3b, 3c) eller motsvarande, varvid bilden förmedlats tili den första 35 av desamma är justerad närmare (A) än de andra, tili den tredje längre ut (B) än de andra och tili den andra mellan (B) de ovannämnda. 23 97085

11. Bruk av ett förfarande, varvid distansen av en objekt bestäms med hjälp av en avbildningsanord-ning, vilken har ätminstone optiskä organ (1) för att avbilda ett en objekt innehällande bildomräde och en 5 databehandlingsenhet (2), säsom en mikroprosessor eller motsvarande, för att jämföra med hjälp av de optiska organen (1) avbildade bilder med varandra, varvid väsentligen detsamma den nämnda objekten innehällande bildomrädet avbildas med en de optiska 10 organen (1) tillhörande objektivanordning (la) eller motsvarande, för att ästadkomma ätminstone tvä, företrädesvis tre skilda, lika stora tvädimensionella (x,y) bilder, med motsvarande bildyta och ljusinsenti-tet, varvid var och en bild avbildas med en väsentli-15 gen fr Iin de andra bilderna avvikande, ätminstone före avbildningssituationen inställd justeringsdistans (A eller B, företrädesvis A, B eller C), i vilken distans befintlig objekt är väsentligen som skarpast, och varvid distansen av den nämnda objekten, säsom distansen 20 av var och en motsvarande bildpunkt i bildomrädet, som har blivit avbildat, bestäms genom att jämföra var och en, företrädesvis tre tili frän varandra avvikande justeringsdistanserna (A, B, C) justerade och företrädesvis tili digitalform (01 ^y, 02 xy, 03 xy) omvandlade 25 bilder, numeriskt med varandra med hjälp av databe- handlingsenheten (2), s Iisoin genom interpolering eller ’ " extrapolering p& grund av bildinformationen (Hplxy, Hp2xy, Hp3xy) gäl lande bilderna, i samband, med en avbildningsapparat (X), säsom en fotoapparat eller 30 motsvarande, med hjälp av vilken en enhetlig bildenhet uppformas, s&som en fotografi eller dylik, vilken uppformas genom att uttnytja i varje bildpunkts andel den mest skarpaste bilden gällande bildinformationen.