JP2002116008A

JP2002116008A - 距離測定装置及び映像監視装置

Info

Publication number: JP2002116008A
Application number: JP2000311107A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miura; 剛三浦; Ichiro Kagami; 一郎加賀美; Noriyuki Ihara; 範幸井原; Hiroshi Watabe; 浩渡部
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】物体までの距離を自動的に効率よく算出する。【解決手段】カメラ２０は、物体を撮影する。カメラ
設定手段１１は、カメラ２０にフォーカスを設定する。
高周波成分計算手段１３は、フォーカスにもとづいてカ
メラ２０で撮影された映像毎に、ラインの高周波成分を
計算する。距離マップ生成手段１４は、撮影された複数
映像に対する同一ライン番号のラインの中で、高周波成
分が最大である最大高周波ラインを持つ映像を選択し、
選択した映像のフォーカスの値を、ライン番号を持つラ
インに対応するカメラ２０からの距離とみなして、距離
マップＭを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、距離測定装置及び
映像監視装置に関し、特に距離の自動測定を行う距離測
定装置及び映像の監視を行う映像監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像監視は、複数地点に設置した
カメラからの映像を、センタで集中監視する傾向があ
り、道路、鉄道等広範囲な区域で監視ニーズが高まって
いる。また、撮影した映像だけでなく、カメラから物体
までの距離をセンタへ通知する機能も要求されている。

【０００３】物体の距離測定を含む従来の映像監視技術
としては、例えば、特開平１０−７９９３４号公報で
は、複数台のカメラにより空間座標を計算して、監視マ
ップを作成している。この監視マップにより、監視区域
内の侵入物体を検出し、カメラから侵入物体までの距離
を認識している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術では、空間座標を計算するために、複数のカメ
ラが必要になるため、装置規模が大きくなってしまい、
また距離の計算処理も複雑であるといった問題があっ
た。

【０００５】一方、カメラによる映像上のラインが、実
際に設置されているカメラからどのくらいの距離に該当
するかということがわかれば、空間座標等を計算しなく
ても、カメラから物体までの距離は認識できる。しか
し、この場合、従来では映像上に映る各場所の距離を人
手で実測して、実測した値を監視装置へ設定する操作が
必要となるため、非常に作業効率が悪いといった問題が
あった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、物体までの距離を自動的に効率よく高精度に
算出する距離測定装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は、物体までの距離を自動的に効
率よく算出して、高品質な映像監視を行う映像監視装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図１に示すような、距離の自動測定を行
う距離測定装置１において、物体を撮影するカメラ２０
と、カメラ２０にフォーカスを設定するカメラ設定手段
１１と、フォーカスにもとづいてカメラ２０で撮影され
た映像毎にラインの高周波成分を計算する高周波成分計
算手段１３と、撮影された複数映像に対する同一ライン
番号のラインの中で、高周波成分が最大である最大高周
波ラインを持つ映像を選択し、選択した映像のフォーカ
スの値を、ライン番号を持つラインに対応するカメラ２
０からの距離とみなして、距離マップＭを生成する距離
マップ生成手段１４と、から構成される距離測定部１０
と、を有することを特徴とする距離測定装置１が提供さ
れる。

【０００８】ここで、カメラ２０は、物体を撮影する。
カメラ設定手段１１は、カメラ２０にフォーカスを設定
する。高周波成分計算手段１３は、フォーカスにもとづ
いてカメラ２０で撮影された映像毎にラインの高周波成
分を計算する。距離マップ生成手段１４は、撮影された
複数映像に対する同一ライン番号のラインの中で、高周
波成分が最大である最大高周波ラインを持つ映像を選択
し、選択した映像のフォーカスの値を、ライン番号を持
つラインに対応するカメラ２０からの距離とみなして、
距離マップＭを生成する。

【０００９】また、図３に示すような、映像の監視を行
う映像監視装置１００において、物体を撮影するカメラ
２０と、カメラ２０にフォーカスを設定するカメラ設定
手段と、フォーカスにもとづいてカメラ２０で撮影され
た映像毎に、ラインの高周波成分を計算する高周波成分
計算手段と、撮影された複数映像に対する同一ライン番
号のラインの中で、高周波成分が最大である最大高周波
ラインを持つ映像を選択し、選択した映像のフォーカス
の値を、ライン番号を持つラインに対応するカメラ２０
からの距離とみなして、距離マップを生成する距離マッ
プ生成手段と、から構成される距離測定部１０と、カメ
ラ２０からのアナログ映像をディジタル化した画像信号
の画像処理を行う画像処理手段３１を含む画像処理部３
０と、を有することを特徴とする映像監視装置１００が
提供される。

【００１０】ここで、カメラ２０は、物体を撮影する。
カメラ設定手段は、カメラ２０にフォーカスを設定す
る。高周波成分計算手段は、フォーカスにもとづいてカ
メラ２０で撮影された映像毎に、ラインの高周波成分を
計算する。距離マップ生成手段は、撮影された複数映像
に対する同一ライン番号のラインの中で、高周波成分が
最大である最大高周波ラインを持つ映像を選択し、選択
した映像のフォーカスの値を、ライン番号を持つライン
に対応するカメラ２０からの距離とみなして、距離マッ
プを生成する。画像処理手段３１は、カメラ２０からの
アナログ映像をディジタル化した画像信号の画像処理を
行う。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の距離測定装置の原
理図である。距離測定装置１は、カメラ２０と距離測定
部１０から構成され、カメラ２０の設置位置から、映像
に映る物体までの距離の自動測定を行う。

【００１２】カメラ２０は、物体を撮影し映像入力を行
う。カメラ２０は、アイリス／フォーカス／シャッター
スピードの調整が可能なものであり、可視カメラ／超高
感度カメラ／近赤外線カメラ／遠赤外線カメラ等いずれ
であっても構わない。また、その映像信号としては、Ｎ
ＴＳＣ／ＰＡＬ等の規格にのっとったものでも、規格外
のものでもよい。

【００１３】カメラ設定手段１１は、カメラ２０に任意
のフォーカス（焦点距離）を設定する。高周波成分計算
手段１３は、設定されたフォーカスにもとづいてカメラ
２０で撮影された映像毎に、ラインの高周波成分を計算
する。なお、カメラ２０から入力されるアナログ映像
は、例えば、１／６０秒毎にフィールド単位で取り込ん
で、ディジタル化する。そして、このディジタル化した
映像を処理対象とする。また、高周波成分は、ラインの
濃度変化量を算出することで求める。高周波成分の計算
処理については後述する。

【００１４】距離マップ生成手段１４は、撮影された複
数映像に対する同一ライン番号のラインの中で、高周波
成分が最大である最大高周波ラインを持つ映像を選択す
る。そして、選択した映像のフォーカスの値を、そのラ
イン番号を持つラインに対応するカメラ２０からの距離
とみなす。

【００１５】このような処理を繰り返して、距離マップ
Ｍ（映像上のラインが、実際に設置されているカメラ２
０からどのくらいの距離に該当するかといった、ライン
と距離との対応表）を生成する。

【００１６】ここで、フォーカスｆ１〜ｆｎで撮影した
映像（撮像面）Ｅ１〜Ｅｎに対し、距離マップ生成手段
１４は、例えば、映像Ｅ１〜Ｅｎの、ライン番号がＬ１
の各ラインの中で、高周波成分が最大である最大高周波
ラインとして、ラインＬＡを選択したとする。

【００１７】この場合、この最大高周波ラインＬＡを有
する映像Ｅ２のフォーカスｆ２が、最大高周波ラインＬ
Ａに対応するカメラ２０からの距離とみなす（すなわ
ち、ラインＬ１に対応するカメラ２０からの距離とみな
す）。

【００１８】同様にラインＬ２に対しては、最大高周波
ラインＬＢが映像Ｅｎに含まれているので、映像Ｅｎの
フォーカスｆｎがラインＬ２に対応するカメラ２０から
の距離となる。このような処理をすべてのラインに対し
て行うことにより、カメラ映像Ｅに対して、ラインＬ１
の距離はｆ２、ラインＬ２の距離はｆｎ、…といった距
離マップＭを作成する。

【００１９】距離マップ重み付け生成手段１５は、カメ
ラ２０から見た水平線上の座標を取得できる特徴物が撮
影映像上に存在する場合は、特徴物のエッジ抽出を行っ
てその座標値を求め、座標値とカメラ２０に関する幾何
学的情報とにもとづいて、ラインに対応するカメラ２０
からの距離を算出する。

【００２０】そして、このようにして求めた距離と、距
離マップ生成手段１４で高周波成分計算にもとづいて求
めた距離情報とを重み付け補正して、距離マップＭを生
成する。詳細は図７、８で後述する。

【００２１】次にラインとカメラ２０からの距離との関
係について説明する。図２はラインとカメラ２０からの
距離との関係を示す概念図である。図は、カメラ２０の
撮影映像上の各ラインが、実際に設置されているカメラ
２０からどのくらいの距離に該当するかを示している。
例えば、ラインＬ１は、カメラ２０の設置位置からＦ_L1
の距離に該当し、ラインＬ２は、カメラ２０の設置位置
からＦ_L2の距離に該当し、ラインＬｎは、カメラ２０の
設置位置からＦ_Lnの距離に該当している。

【００２２】本発明では、このようなラインとカメラ２
０からの距離との関係を、自動的に測定して、距離マッ
プＭとして保存する。これにより、画面上に映る物体Ａ
１〜Ａ３の距離を認識できる。

【００２３】次に本発明の距離測定装置１を適用した映
像監視装置について説明する。図３は映像監視装置の構
成を示す図である。映像監視装置１００は、カメラ２
０、距離測定部１０、画像処理手段３１を含む画像処理
部３０から構成されて、映像の監視を行う。

【００２４】画像処理手段３１は、カメラ２０からのア
ナログ映像をディジタル化した画像信号の画像処理を行
う。画像処理としては例えば、人物検知処理を行い、人
物を検知した場合には、人物の映像及び距離測定部１０
で測定した距離をセンタへ通知したりする。

【００２５】また、画像処理手段３１は、映像監視にお
いて悪影響を与える外乱を抑制するように、カメラ２０
の設定に対してフィードバック制御を行う。なお、距離
測定部１０の構成手段については上述したので説明は省
略する。

【００２６】次に距離マップＭの生成手順について詳し
く説明する。図４は距離マップＭの生成手順を示すフロ
ーチャートである。カメラ２０に設定するフォーカスの
値をフォーカス設定値ｆｍとする。ここで、ｍはフォー
カス設定パターン値であり、フォーカス設定する全パタ
ーン数をｎとすると、フォーカス設定パターン値ｍは１
≦ｍ≦ｎの任意の整数である。

【００２７】例えば、カメラ２０の設置位置から４００
[ｍ]付近までを入力映像として利用するシステムで１０
[ｍ]きざみの計測をする場合は、ｎ＝４０となり、ｆｍ
の値は、ｆ１＝１０[ｍ]、ｆ２＝２０[ｍ]、ｆ３＝３０
[ｍ]、…、ｆ４０＝４００[ｍ]というようになる。

【００２８】また、撮影した映像におけるライン値（ラ
イン番号）をＬとする。例えば、ＮＴＳＣ信号の場合は
１≦Ｌ≦２４０、ＰＡＬ信号の場合は１≦Ｌ≦２８８の
任意の整数となる。

【００２９】まず、カメラ設定手段１１は、フォーカス
設定パターン値ｍを初期化（ｍ＝１）し（ステップＳ
１）、距離マップ生成手段１４は、ライン値Ｌを初期化
（Ｌ＝１）する（ステップＳ２）。

【００３０】カメラ設定手段１１は、フォーカス設定値
ｆ１をカメラ２０に設定し、カメラ２０は、フォーカス
設定値ｆ１で映像の取り込みを行う（ステップＳ３）。
取り込まれた映像は、ディジタル信号に変換して格納さ
れる。この段階で取得した映像は、距離ｆ１（＝１０）
[ｍ]にピントが合っている映像である。

【００３１】高周波成分計算手段１３は、フォーカス設
定値ｆ１で撮影した映像の各ライン毎に高周波成分の発
生量を計測する（ステップＳ４）。高周波成分を計測す
るためには、一般的にＤＣＴ（離散コサイン変換）成分
やエッジ検出のためのフィルタ処理を用いることが有効
であり、ここではラプラシアンフィルタを用いる。

【００３２】ラプラシアンフィルタは、濃度の２次の変
加点を取り出すものであり、座標（ｉ，ｊ）において
は、

【００３３】

【数１】

【００３４】と表される。ただし、ｉ±１、ｊ±１が１
以上２４０以下でない場合のｆ（ｉ±１、ｊ）、ｆ
（ｉ、ｊ±１）の値は０とする。また、各ライン毎にラ
プラシアンの総和を求めるが、その際、上下Ｗライン分
の濃度変化量総和値Ｖ_1Lを測定する。Ｗの値は画像処理
の用途や入力画像の特徴によって異なるが、例えば、Ｎ
ＴＳＣ信号の場合は、１≦Ｗ≦２４０の整数値となる。
濃度変化量総和値Ｖ_1Lは、

【００３５】

【数２】

【００３６】という式で表される。つまり、濃度変化量
総和値Ｖ_1Lの値が大きければ大きいほどそのラインは高
周波成分を多く含み、エッジが際立った映像である。ま
た、小さければ小さいほどそのラインは高周波成分をあ
まり含まない、なだらかな映像ということになる。

【００３７】この濃度変化量総和値Ｖ_1Lを、フォーカス
設定値ｆ１で撮影した映像に対して、全ライン（ＮＴＳ
Ｃ信号の場合は１≦Ｌ≦２４０、ＰＡＬ信号の場合は１
≦Ｌ≦２８８）について算出する（ステップＳ４〜ステ
ップＳ６）。

【００３８】濃度変化量総和値Ｖ_1Lの算出が終われば、
引き続き、フォーカス設定値ｆ２をカメラ２０に設定し
た後に、カメラ２０からの映像取り込みを行い、Ｖ_1Lと
同様に濃度変化量総和値Ｖ_2Lの算出を行う。同様にして
ｆ３、ｆ４、…、ｆｍ、…、ｆｎに対しての映像につい
て濃度変化量総和値Ｖ_3L、Ｖ_4L、…、Ｖ_mL、…、Ｖ_nLの
算出を行う（ステップＳ２〜ステップＳ８）。

【００３９】すべてのフォーカス設定値ｆｍに対して、
濃度変化量総和値Ｖ_mLの計測が完了すれば、どのフォー
カス設定値が最も多くの高周波成分を含むかを選択する
（ステップＳ９）。

【００４０】例えば、１ライン目について、濃度変化量
総和値Ｖ₁₁、Ｖ₂₁、Ｖ₃₁、…、Ｖ_n1の中で最も値が大き
いものを選択する。この場合例えば、フォーカス設定値
ｆ３を使用したときに、１ライン目の高周波成分が最も
大きければ（Ｖ₃₁が最も大きければ）、１ライン目に最
もピントがあうのは距離ｆ３（＝３０）[ｍ]にフォーカ
スを合わせたときということになるので、映像上１ライ
ン目のカメラ２０からの距離はｆ３（＝３０）[ｍ]と認
識できる。

【００４１】そして、このｆ３の値を１ライン目のカメ
ラ２０からの距離Ｆ１（最大濃度変化フォーカス設定値
と呼ぶ）として格納する。同様にして、２ライン目、３
ライン目、…というように全ラインに対して最も値が大
きくなるＶ_mLを求めることにより、最大濃度変化フォー
カス設定値Ｆ２、Ｆ３、…Ｆｎを求め（ステップＳ９〜
ステップＳ１１）、距離マップＭを作成する。

【００４２】図５は濃度変化量測定範囲を示す図であ
る。ラインＬに対して、ラインＬ−Ｗ〜ラインＬ＋Ｗを
濃度変化量測定範囲とする。なお、ＮＴＳＣ信号の場合
ではＷの範囲は１≦Ｗ≦２４０である。

【００４３】ここで、上記のような距離マップＭの生成
過程で、カメラ２０が撮影する距離が遠ければ遠いほ
ど、フォーカスが広範囲に合いやすくなり、距離の誤差
が大きくなってしまう。このため、フォーカスが狭い範
囲に合うようにできる限りカメラ深度を浅くする必要が
ある。

【００４４】したがって、カメラ設定手段１１は、距離
マップＭの生成中は、フォーカスの設定以外に、カメラ
２０に対してシャッタースピードを短くして、アイリス
を最大限に広げるような設定を行う。なお、オートアイ
リスのカメラを使用する場合には、アイリスが広がるよ
うに、周囲が薄暗い時間帯に距離マップＭを生成する。

【００４５】次に距離マップＭを簡易的に求める場合に
ついて説明する。上記のように、全ラインに対して最大
濃度変化量総和値を求めて距離マップＭを生成すると、
処理時間が大きくなる。このため、任意の２ラインＬ
ａ、Ｌｂに対してのみ、最大濃度変化フォーカス設定値
Ｆ_La、Ｆ_Lbを求めて、残りのラインに対しては補完式に
よりフォーカス設定値（距離）を求める。

【００４６】図６は距離補完を示す図である。カメラの
設置高さをｈ[ｍ]、補完したい補完ラインをＬ、補完す
る距離をＦ_L[ｍ]とする。補完する距離Ｆ_L[ｍ]がカメラ
の設置高さｈ[ｍ]と比較して充分大きい場合に、角度θ
は、

【００４７】

【数３】

【００４８】というように１次補完できる。つまり、補
完する距離は、

【００４９】

【数４】

【００５０】という式で補完される。このように、２ラ
インのみ高周波成分を計算して、２ラインに対応するカ
メラ２０からの距離Ｆ_La、Ｆ_Lbをそれぞれ求め、Ｆ_La、
Ｆ_Lbと、カメラ２０に関するｈ、α、β、θ等の幾何学
的情報とにもとづいて、ラインＬａ、Ｌｂ以外のフォー
カス設定値Ｆ_Lを上式により補完することにより、短い
処理時間で簡易的に距離マップＭを生成することが可能
になる。

【００５１】次に距離マップ重み付け生成手段１５につ
いて説明する。取得する映像が、ある特徴を持つような
場合、その特徴から距離マップＭを生成できる。例え
ば、道路の側線やガードレールのように、複数の直線が
映像内に含まれている場合である。

【００５２】図７、図８は特徴点抽出による距離補完を
示す図である。カメラ２０のフォーカスｆ[ｍｍ]、カメ
ラの設置高さｈ[ｍ]、撮像面縦サイズｙ[ｍｍ]、撮像
面縦画素数Ｙ[画素]は与えられている。

【００５３】まず、特徴点の抽出を行う。この例では、
直線である道路の側線を特徴点とする。これはラプラシ
アンフィルタ等によるエッジ抽出処理にて抽出可能であ
る。そして、エッジ抽出処理で得られた２本の直線（道
路の側線）を上方向にのばしていき、交点を求める。交
点が有効画像領域外にある場合でもかまわないので、そ
の画素の座標（γ、δ）を取得する。この交点は無限遠
点であり、カメラ２０から見た場合の水平線を表してい
る。

【００５４】次に、カメラ２０の俯角を求める。先に取
得した交点から中心ラインＬ０までの縦方向画素数をＹ
_L0[画素]とすると、Ｙ_L0[画素]は、以下のように表され
る。

【００５５】

【数５】

【００５６】また、交点から中心ラインＬ０までの縦方
向サイズをｙ_L0[ｍｍ]とすると、ｙ _L0[ｍｍ]は、

【００５７】

【数６】

【００５８】と表される。カメラ２０が中心ラインＬ０
を撮像する角度は、カメラ撮像面に対して垂直であるた
め、カメラの俯角をθ_L0とすると、以下の式が成り立
つ。

【００５９】

【数７】

【００６０】次に任意のラインＬに撮像されている距離
Ｇ_Lを求める。ラインＬから中心ラインＬ０までの縦方
向画素数をＹ_L[画素]とすると、Ｙ_L[画素]は、以下のよ
うに表される。

【００６１】

【数８】

【００６２】一方、ラインＬからから中心ラインＬ０ま
での縦方向サイズをｙ_L[ｍｍ]とすると、ｙ_L[ｍｍ]は、

【００６３】

【数９】

【００６４】と表される。カメラ２０が距離Ｇ_Lの点を
撮像する角度とカメラの俯角との差をθ_Lとすると、

【００６５】

【数１０】

【００６６】という式が成り立つ。また、カメラ設置位
置と、距離Ｇ_Lと、カメラ２０から距離Ｇ_Lの点を見る角
度の関係から、

【００６７】

【数１１】

【００６８】という式も成り立つので、距離Ｇ_Lは以下
の式で表される。

【００６９】

【数１２】

【００７０】ここで、上記のようにして得られる距離Ｇ
_Lは、側線の直線具合や地面の水平具合に依存して誤差
を含む可能性がある。一方、距離マップ生成手段１４で
生成した距離もカメラレンズの精度や撮像する地形に依
存して誤差を含む。

【００７１】そこでこれらの誤差を低減させるために、
特徴点抽出によって算出した距離Ｇ _Lと、距離マップ生
成手段１４で生成した距離Ｆ_Lとに重み付けをして距離
マップの補正を行う。具体的には、補正距離マップＦ_L
Ｃ[ｍ]は

【００７２】

【数１３】

【００７３】となる。ωは０≦ω≦１の任意の実数であ
り、撮像する地形やレンズ精度の信頼度によって設定さ
れるものである。このように、カメラ２０から見た水平
線上の座標を取得できる特徴物が撮影映像上に存在する
場合は、特徴物のエッジ抽出を行って座標（γ、δ）を
求め、ｈ、θ_L0、θ_L、Ｙなどのカメラ２０に関する幾
何学的情報にもとづいて、距離Ｇ_Lを求める。そして、
高周波成分計算にもとづいて求めた距離情報Ｆ_Lと距離
Ｇ_Lとを重み付け補正して、距離マップＭを生成する。
これにより高精度の距離を求めることが可能になる。

【００７４】次に距離マップＭの再生成について説明す
る。距離マップＭは、カメラ２０を現地に設置したとき
に、距離測定部１０で自動的に距離が測定される。とこ
ろが、自然環境等の影響により、カメラ２０の画角や俯
角が、最初に設置したときと比較してずれる場合があ
る。

【００７５】したがって、本発明の距離測定部１０は、
一定時間経過後（または画像処理すべき情報が認識でき
ないとき等）に距離マップＭを再生成する。このよう
に、本発明では、距離マップＭを繰り返し生成するの
で、カメラ２０の設置位置にずれが生じても、正確な距
離を測定することが可能になる。

【００７６】以上説明したように、本発明の距離測定装
置１及び映像監視装置１００は、フォーカスに対応する
映像毎にラインの高周波成分を求め、撮影された複数映
像に対する同一ライン番号のラインの中で、高周波成分
が最大である最大高周波ラインを持つ映像を選択し、そ
の映像のフォーカス値を、ラインに対応するカメラ２０
からの距離とみなす構成とした。

【００７７】これにより、物体までの距離を自動的に効
率よく、短時間に算出することが可能になる。また、取
得画像内に特徴点を持つような場合は、その特徴点から
も情報を得ることにより、より信頼度の高い距離マップ
Ｍを作成することが可能になる。

【００７８】さらに、一定タイミングで繰り返し距離マ
ップＭを作成するので、何らかの要因でカメラの画角／
俯角等がずれても、新たな距離マップＭを再生成でき、
良好な画像処理の結果情報をセンタ等へ提供し続けるこ
とが可能になる。

【００７９】なお、上記の説明では、映像上のラインに
もとづいて、距離マップＭを生成したが、本発明の距離
測定部１０は、映像上を任意に区分けしたブロック（矩
形）単位の高周波成分を求めることにより、距離マップ
Ｍを生成することもできる。

【００８０】（付記１）距離の自動測定を行う距離測
定装置において、物体を撮影するカメラと、前記カメラ
にフォーカスを設定するカメラ設定手段と、前記フォー
カスにもとづいて前記カメラで撮影された映像毎に、ラ
インの高周波成分を計算する高周波成分計算手段と、撮
影された複数映像に対する同一ライン番号のラインの中
で、高周波成分が最大である最大高周波ラインを持つ映
像を選択し、選択した前記映像のフォーカスの値を、前
記ライン番号を持つラインに対応する前記カメラからの
距離とみなして、距離マップを生成する距離マップ生成
手段と、から構成される距離測定部と、を有することを
特徴とする距離測定装置。

【００８１】（付記２）前記距離測定部は、前記映像
毎に任意の２ラインのみ高周波成分を計算して、前記２
ラインに対応する前記カメラからの距離をそれぞれ求
め、２つの前記距離と、前記カメラに関する幾何学的情
報とにもとづいて、残りのラインに対応する前記カメラ
からの距離を算出することを特徴とする付記１記載の距
離測定装置。

【００８２】（付記３）前記距離測定部は、前記カメ
ラから見た水平線上の座標を取得できる特徴物が撮影映
像上に存在する場合は、前記特徴物のエッジ抽出を行っ
て前記座標を求め、前記座標と、前記カメラに関する幾
何学的情報とにもとづいて、ラインに対応する前記カメ
ラからの距離を算出し、高周波成分計算にもとづいて求
めた距離情報と前記距離とを重み付け補正して、距離マ
ップを生成する距離マップ重み付け生成手段をさらに有
することを特徴とする付記１記載の距離測定装置。

【００８３】（付記４）前記距離測定部は、一定時間
経過後に、距離マップを再生成することを特徴とする付
記１記載の距離測定装置。（付記５）前記距離測定部は、前記ラインの代わりに
映像上のブロックにもとづいて、距離マップを生成する
ことを特徴とする付記１記載の距離測定装置。

【００８４】（付記６）前記カメラ設定手段は、前記
距離測定部が距離マップを生成している間は、前記カメ
ラに対して、シャッタースピードを短く、かつアイリス
を最大に広げるような設定を行うことを特徴とする付記
１記載の距離測定装置。

【００８５】（付記７）映像の監視を行う映像監視装
置において、物体を撮影するカメラと、前記カメラにフ
ォーカスを設定するカメラ設定手段と、前記フォーカス
にもとづいて前記カメラで撮影された映像毎に、ライン
の高周波成分を計算する高周波成分計算手段と、撮影さ
れた複数映像に対する同一ライン番号のラインの中で、
高周波成分が最大である最大高周波ラインを持つ映像を
選択し、選択した前記映像のフォーカスの値を、前記ラ
イン番号を持つラインに対応する前記カメラからの距離
とみなして、距離マップを生成する距離マップ生成手段
と、から構成される距離測定部と、前記カメラからのア
ナログ映像をディジタル化した画像信号の画像処理を行
う画像処理手段を含む画像処理部と、を有することを特
徴とする映像監視装置。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の距離測定
装置は、フォーカスに対応して撮影された映像毎にライ
ンの高周波成分を求め、撮影された複数映像に対する同
一ライン番号のラインの中で、高周波成分が最大である
最大高周波ラインを持つ映像を選択し、その映像のフォ
ーカスの値を、ラインに対応するカメラからの距離とみ
なす構成とした。これにより、物体までの距離を自動的
に効率よく算出することが可能になる。

【００８７】また、本発明の映像監視装置は、フォーカ
スに対応して撮影された映像毎にラインの高周波成分を
求め、撮影された複数映像に対する同一ライン番号のラ
インの中で、高周波成分が最大である最大高周波ライン
を持つ映像を選択し、その映像のフォーカスの値を、ラ
インに対応するカメラからの距離とみなして、映像監視
を行う構成とした。これにより、物体までの距離を自動
的に効率よく算出することができるので、映像監視の品
質及び機能性の向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の距離測定装置の原理図である。

【図２】ラインとカメラからの距離との関係を示す概念
図である。

【図３】映像監視装置の構成を示す図である。

【図４】距離マップの生成手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】濃度変化量測定範囲を示す図である。

【図６】距離補完を示す図である。

【図７】特徴点抽出による距離補完を示す図である。

【図８】特徴点抽出による距離補完を示す図である。

【符号の説明】

１距離測定装置１０距離測定部１１カメラ設定手段１３高周波成分計算手段１４距離マップ生成手段１５距離マップ重み付け生成手段２０カメラＥ、Ｅ１、Ｅ２〜Ｅｎ映像ｆ１、ｆ２〜ｆｎフォーカスＬ１、Ｌ２〜Ｌｎライン番号ＬＡ、ＬＢ最大高周波ラインＭ距離マップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井原範幸神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者渡部浩神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA06 BB05 DD06 FF01 FF04 FF09 JJ03 JJ26 QQ03 QQ13 QQ25 QQ32 QQ44 UU02 UU05 2F112 AD05 BA02 BA05 CA02 CA20 FA03 FA27 FA31 FA39 FA45 5C054 AA01 AA05 CA04 CC06 CE12 CH01 EA01 EA05 ED07 FA09 FC03 FC15 FF02 HA05 HA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】距離の自動測定を行う距離測定装置にお
いて、物体を撮影するカメラと、前記カメラにフォーカスを設定するカメラ設定手段と、
前記フォーカスにもとづいて前記カメラで撮影された映
像毎に、ラインの高周波成分を計算する高周波成分計算
手段と、撮影された複数映像に対する同一ライン番号の
ラインの中で、高周波成分が最大である最大高周波ライ
ンを持つ映像を選択し、選択した前記映像のフォーカス
の値を、前記ライン番号を持つラインに対応する前記カ
メラからの距離とみなして、距離マップを生成する距離
マップ生成手段と、から構成される距離測定部と、を有することを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】前記距離測定部は、前記映像毎に任意の
２ラインのみ高周波成分を計算して、前記２ラインに対
応する前記カメラからの距離をそれぞれ求め、２つの前
記距離と、前記カメラに関する幾何学的情報とにもとづ
いて、残りのラインに対応する前記カメラからの距離を
算出することを特徴とする請求項１記載の距離測定装
置。
【請求項３】前記距離測定部は、前記カメラから見た
水平線上の座標を取得できる特徴物が撮影映像上に存在
する場合は、前記特徴物のエッジ抽出を行って前記座標
を求め、前記座標と、前記カメラに関する幾何学的情報
とにもとづいて、ラインに対応する前記カメラからの距
離を算出し、高周波成分計算にもとづいて求めた距離情
報と前記距離とを重み付け補正して、距離マップを生成
する距離マップ重み付け生成手段をさらに有することを
特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項４】前記距離測定部は、一定時間経過後に、
距離マップを再生成することを特徴とする請求項１記載
の距離測定装置。
【請求項５】映像の監視を行う映像監視装置におい
て、物体を撮影するカメラと、前記カメラにフォーカスを設定するカメラ設定手段と、
前記フォーカスにもとづいて前記カメラで撮影された映
像毎に、ラインの高周波成分を計算する高周波成分計算
手段と、撮影された複数映像に対する同一ライン番号の
ラインの中で、高周波成分が最大である最大高周波ライ
ンを持つ映像を選択し、選択した前記映像のフォーカス
の値を、前記ライン番号を持つラインに対応する前記カ
メラからの距離とみなして、距離マップを生成する距離
マップ生成手段と、から構成される距離測定部と、前記カメラからのアナログ映像をディジタル化した画像
信号の画像処理を行う画像処理手段を含む画像処理部
と、を有することを特徴とする映像監視装置。