JP2003004442A - 測距装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/97—Determining parameters from multiple pictures
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T7/00—Brake-action initiating means
- B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
- B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
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- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C3/02—Details
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- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- G—PHYSICS
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大規模な補正回路やメモリを設けずに、画像
の歪みによる誤測距をなくし、高速処理を可能とした測
距装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明に係わる測距装置（１０）は、所
定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部（１
１）及び第２の画像入力部（１２）と、第１の画像入力
部による第１の画像から所定のサイズ及び第１の位置情
報を有する第１のパターンを抽出するパターン抽出部
（２６）と、第２の画像入力部による第２の画像におい
て、第１の位置情報に対応した位置の上下複数の水平又
は垂直ライン中で、第１のパターンと最も相関が取れた
第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する相関
処理部（２７）と、第１及び第２の位置情報から視差を
求める視差算出部（２８）とを有することを特徴とす
る。
の歪みによる誤測距をなくし、高速処理を可能とした測
距装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明に係わる測距装置（１０）は、所
定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部（１
１）及び第２の画像入力部（１２）と、第１の画像入力
部による第１の画像から所定のサイズ及び第１の位置情
報を有する第１のパターンを抽出するパターン抽出部
（２６）と、第２の画像入力部による第２の画像におい
て、第１の位置情報に対応した位置の上下複数の水平又
は垂直ライン中で、第１のパターンと最も相関が取れた
第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する相関
処理部（２７）と、第１及び第２の位置情報から視差を
求める視差算出部（２８）とを有することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の運転支援
等に使用する測距装置に関する。
等に使用する測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複眼カメラを利用した測距システムによ
って、距離が測距されていた。図８を用いて、複眼カメ
ラを利用した従来の測距システムによって、後方の車両
から前方の車両１００までの距離を測距する場合につい
て説明する。図８に示すように、後方の車両には、左カ
メラ８０１及び右カメラ８００が一定の間隔（Ｂ＝基線
長）で水平に配置されている。左カメラ８０１及び右カ
メラ８００の光軸は、前方に向け垂直に配置する。この
とき、互いのカメラから得られる画像上における同一物
体は、左右にずれて見える。このずれ量を視差といい、
この視差から前方車両までの距離を３角測量の原理を用
いて求める。
って、距離が測距されていた。図８を用いて、複眼カメ
ラを利用した従来の測距システムによって、後方の車両
から前方の車両１００までの距離を測距する場合につい
て説明する。図８に示すように、後方の車両には、左カ
メラ８０１及び右カメラ８００が一定の間隔（Ｂ＝基線
長）で水平に配置されている。左カメラ８０１及び右カ
メラ８００の光軸は、前方に向け垂直に配置する。この
とき、互いのカメラから得られる画像上における同一物
体は、左右にずれて見える。このずれ量を視差といい、
この視差から前方車両までの距離を３角測量の原理を用
いて求める。
【０００３】左カメラによる画像例を図９の９０１に、
右カメラによる画像例を図９の９０２に示す。各画像の
右端を基準として、左カメラにおける基準位置までの横
方向座標をｘｂ、右カメラにおける基準位置までの横方
向座標をｘａ、各カメラの焦点距離をｆ、各画像におけ
る画素ピッチをＦ、基線長をＢとすると、前の車両まで
の距離Ｄ（ｍ）は、Ｄ＝ｆ・Ｂ/｛Ｆ（ｘｂ−ｘａ）｝
の式より求めることができる。なお、（ｘｂ−ｘａ）は
視差９０３を表す。
右カメラによる画像例を図９の９０２に示す。各画像の
右端を基準として、左カメラにおける基準位置までの横
方向座標をｘｂ、右カメラにおける基準位置までの横方
向座標をｘａ、各カメラの焦点距離をｆ、各画像におけ
る画素ピッチをＦ、基線長をＢとすると、前の車両まで
の距離Ｄ（ｍ）は、Ｄ＝ｆ・Ｂ/｛Ｆ（ｘｂ−ｘａ）｝
の式より求めることができる。なお、（ｘｂ−ｘａ）は
視差９０３を表す。
【０００４】ところで、各カメラからの画像には、光学
系のゆがみなどによって、歪みが生じる場合があり、歪
みはカメラに広角レンズを使用した場合に特に大きい。
画像に歪みが生じていると、視差を正確に算出すること
ができず、誤測距してしまう場合があった。そこで、図
１０に示すように、各カメラからの歪みを含む画像全体
１００１を、歪み補正回路１００３によって、歪みのな
い画像１００２に処理した後に、前述した視差（図９の
９０３）の算出を行っていた。
系のゆがみなどによって、歪みが生じる場合があり、歪
みはカメラに広角レンズを使用した場合に特に大きい。
画像に歪みが生じていると、視差を正確に算出すること
ができず、誤測距してしまう場合があった。そこで、図
１０に示すように、各カメラからの歪みを含む画像全体
１００１を、歪み補正回路１００３によって、歪みのな
い画像１００２に処理した後に、前述した視差（図９の
９０３）の算出を行っていた。
【０００５】しかしながら、このような従来の測距方法
では、カメラからの画像全体を補正するための大規模な
歪み補正回路やそのためのメモリを設ける必要があっ
た。また、画像全体を補正するため、処理量が多くな
り、処理速度が遅れるという不具合もあった。さらに、
歪みを補正したとしても、左右のカメラからの画像の画
素値にバラツキが発生するため、正確に視差を算出する
ことは困難であった。さらに、測距に際して、道路面
（影、白線及び路面文字等）を測距の対象としてしまう
ことがあった。
では、カメラからの画像全体を補正するための大規模な
歪み補正回路やそのためのメモリを設ける必要があっ
た。また、画像全体を補正するため、処理量が多くな
り、処理速度が遅れるという不具合もあった。さらに、
歪みを補正したとしても、左右のカメラからの画像の画
素値にバラツキが発生するため、正確に視差を算出する
ことは困難であった。さらに、測距に際して、道路面
（影、白線及び路面文字等）を測距の対象としてしまう
ことがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、この
ような従来例が有する欠点を補ったものであり、大規模
な補正回路やメモリを設けずに、画像の歪みによる誤測
距をなくし、高速処理を可能とした測距装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、左右のカメラから
の画像間におけるバラツキを補正して正確な測距をする
ことを可能とした測距装置を提供することを目的とす
る。
ような従来例が有する欠点を補ったものであり、大規模
な補正回路やメモリを設けずに、画像の歪みによる誤測
距をなくし、高速処理を可能とした測距装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、左右のカメラから
の画像間におけるバラツキを補正して正確な測距をする
ことを可能とした測距装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】さらに、本発明は、道路面による誤測距を
なくした測距装置を提供することを目的とする。
なくした測距装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて
配置された第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、
第１の画像入力部による第１の画像から所定のサイズ及
び第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出するパ
ターン抽出部と、第２の画像入力部による第２の画像に
おいて、第１の位置情報に対応した位置の上下複数の水
平又は垂直ライン中で、第１のパターンと最も相関が取
れた第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する
相関処理部と、第１及び第２の位置情報から視差を求め
る視差算出部とを有することを特徴とする。上下に複数
ラインの幅で相関を求めることにより、歪みや軸ズレに
対する補正を行うことなく、正確に視差を求めることが
できるように構成したものである。
に、本発明に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて
配置された第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、
第１の画像入力部による第１の画像から所定のサイズ及
び第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出するパ
ターン抽出部と、第２の画像入力部による第２の画像に
おいて、第１の位置情報に対応した位置の上下複数の水
平又は垂直ライン中で、第１のパターンと最も相関が取
れた第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する
相関処理部と、第１及び第２の位置情報から視差を求め
る視差算出部とを有することを特徴とする。上下に複数
ラインの幅で相関を求めることにより、歪みや軸ズレに
対する補正を行うことなく、正確に視差を求めることが
できるように構成したものである。
【０００９】さらに、本発明に係わる測距装置におい
て、相関処理部は、複数の水平又は垂直ライン毎に第１
のパターンとの相関を求め、求められた複数の相関に基
づいて、第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置
情報を有する第２のパターンを検出することが好まし
い。上下に複数のライン幅で相関を求め、それぞれのラ
イン毎の相関位置がどの程度、同じ垂直軸等に入るかを
判断することにより、他に紛らわしいパターンが存在し
ても、正確にパターン認識が行えるように構成したもの
である。
て、相関処理部は、複数の水平又は垂直ライン毎に第１
のパターンとの相関を求め、求められた複数の相関に基
づいて、第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置
情報を有する第２のパターンを検出することが好まし
い。上下に複数のライン幅で相関を求め、それぞれのラ
イン毎の相関位置がどの程度、同じ垂直軸等に入るかを
判断することにより、他に紛らわしいパターンが存在し
ても、正確にパターン認識が行えるように構成したもの
である。
【００１０】さらに、本発明に係わる測距装置におい
て、第１の画像は、相関が取り易い近接領域と相関が取
り難い背景領域とに区分され、相関処理部は、第１のパ
ターンが背景領域に存在する場合のみ、複数の水平又は
垂直ライン毎に第１のパターンとの相関を求めることが
好ましい。相関が取り難い背景領域でのパターン認識の
場合にのみ、上下に複数のライン幅で相関を求めるよう
に構成したものである。
て、第１の画像は、相関が取り易い近接領域と相関が取
り難い背景領域とに区分され、相関処理部は、第１のパ
ターンが背景領域に存在する場合のみ、複数の水平又は
垂直ライン毎に第１のパターンとの相関を求めることが
好ましい。相関が取り難い背景領域でのパターン認識の
場合にのみ、上下に複数のライン幅で相関を求めるよう
に構成したものである。
【００１１】さらに、本発明に係わる測距装置は、相関
処理部が求めた複数の水平又は垂直ライン毎の第１のパ
ターンと第２のパターンとの相関に基づいて、第１又は
第２の画像入力部画のズレ状態を検出し、検出されたズ
レ状態に基づいて第１又は第２の画像を補正する画像補
正部を有することが好ましい。さらに、本発明に係わる
測距装置は、相関処理部が第２のパターンを検出した時
の相関値を基準値と比較し、基準値以下の場合はアラー
ムを発生するアラーム発生部を有することが好ましい。
画面の歪みや軸ズレが大きく、正確な測距が行えない場
合には、アラームを発生させるように構成したものであ
る。
処理部が求めた複数の水平又は垂直ライン毎の第１のパ
ターンと第２のパターンとの相関に基づいて、第１又は
第２の画像入力部画のズレ状態を検出し、検出されたズ
レ状態に基づいて第１又は第２の画像を補正する画像補
正部を有することが好ましい。さらに、本発明に係わる
測距装置は、相関処理部が第２のパターンを検出した時
の相関値を基準値と比較し、基準値以下の場合はアラー
ムを発生するアラーム発生部を有することが好ましい。
画面の歪みや軸ズレが大きく、正確な測距が行えない場
合には、アラームを発生させるように構成したものであ
る。
【００１２】また、上記課題を解決するために、本発明
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像及び第２の画像入力部による第
２の画像から、第１の画像と第２の画像との濃度差を求
める濃度差検出部と、濃度差に応じて第１又は第２の画
像の濃度を補正する画像濃度補正部と、第１の画像から
所定のサイズ及び第１の位置情報を有する第１のパター
ンを抽出するパターン抽出部と、第２の画像入力部によ
る第２の画像において、第１のパターンと最も相関が取
れた第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する
相関処理部と、第１及び第２の位置情報から視差を求め
る視差算出部とを有することを特徴とする。左右の画像
から画像の濃度差を求め、その濃度差を利用して一方の
画像を補正することによって、正確な測距を行えるよう
に構成したものである。
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像及び第２の画像入力部による第
２の画像から、第１の画像と第２の画像との濃度差を求
める濃度差検出部と、濃度差に応じて第１又は第２の画
像の濃度を補正する画像濃度補正部と、第１の画像から
所定のサイズ及び第１の位置情報を有する第１のパター
ンを抽出するパターン抽出部と、第２の画像入力部によ
る第２の画像において、第１のパターンと最も相関が取
れた第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する
相関処理部と、第１及び第２の位置情報から視差を求め
る視差算出部とを有することを特徴とする。左右の画像
から画像の濃度差を求め、その濃度差を利用して一方の
画像を補正することによって、正確な測距を行えるよう
に構成したものである。
【００１３】また、上記課題を解決するために、本発明
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像及び第２の画像入力部による第
２の画像から、第１の画像と第２の画像との濃度差を求
める濃度差検出部と、第１の画像から所定のサイズ及び
第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出するパタ
ーン抽出部と、濃度差に応じて第１のパターンの濃度を
補正するパターン濃度補正部と、第２の画像において、
補正された第１のパターンと最も相関が取れた第２の位
置情報を有する第２のパターンを検出する相関処理部
と、第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部とを有することを特徴とする。左右の画像から画像の
濃度差を求め、その濃度差を利用してパターンのみを補
正することによって、正確な測距を行えるように構成し
たものである。
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像及び第２の画像入力部による第
２の画像から、第１の画像と第２の画像との濃度差を求
める濃度差検出部と、第１の画像から所定のサイズ及び
第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出するパタ
ーン抽出部と、濃度差に応じて第１のパターンの濃度を
補正するパターン濃度補正部と、第２の画像において、
補正された第１のパターンと最も相関が取れた第２の位
置情報を有する第２のパターンを検出する相関処理部
と、第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部とを有することを特徴とする。左右の画像から画像の
濃度差を求め、その濃度差を利用してパターンのみを補
正することによって、正確な測距を行えるように構成し
たものである。
【００１４】さらに、本発明に係わる測距装置は、濃度
差に応じて、相関処理部の処理に必要なパラメータを設
定するパラメータ設定部を有することが好ましい。左右
の画像から求めた濃度差により、相関処理に必要なパラ
メータを変更することで、より正確な測距が行えるよう
に構成したものである。また、上記課題を解決するため
に、本発明に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて
配置された第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、
第１の画像入力部による第１の画像から、測距対象物を
含み第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出する
パターン抽出部と、第２の画像入力部による第２の画像
において、第１のパターンと最も相関が取れた第２の位
置情報を有する第２のパターンを検出する相関処理部
と、第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部と、視差から測距対象物を測距する測距部と、測距対
象物の第１又は第２の画像中での位置及び測距部による
測距結果に基づいて測距対象物の高さを認識する高さ認
識部と、測距対象物の高さが高さ基準値より低い場合に
は測距部による測距結果を無効とする無効部とを有する
ことを特徴とする。測距した画像中の位置と測距結果か
ら測距対象物の高さを認識し、その高さが地面から一定
の高さ以下である場合には、測距対象物が実は路面文字
や影と認識して、その測距結果を無効とするように構成
したものである。
差に応じて、相関処理部の処理に必要なパラメータを設
定するパラメータ設定部を有することが好ましい。左右
の画像から求めた濃度差により、相関処理に必要なパラ
メータを変更することで、より正確な測距が行えるよう
に構成したものである。また、上記課題を解決するため
に、本発明に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて
配置された第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、
第１の画像入力部による第１の画像から、測距対象物を
含み第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出する
パターン抽出部と、第２の画像入力部による第２の画像
において、第１のパターンと最も相関が取れた第２の位
置情報を有する第２のパターンを検出する相関処理部
と、第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部と、視差から測距対象物を測距する測距部と、測距対
象物の第１又は第２の画像中での位置及び測距部による
測距結果に基づいて測距対象物の高さを認識する高さ認
識部と、測距対象物の高さが高さ基準値より低い場合に
は測距部による測距結果を無効とする無効部とを有する
ことを特徴とする。測距した画像中の位置と測距結果か
ら測距対象物の高さを認識し、その高さが地面から一定
の高さ以下である場合には、測距対象物が実は路面文字
や影と認識して、その測距結果を無効とするように構成
したものである。
【００１５】さらに、本発明に係わる測距装置は、第１
又は第２の画像中の白線を検出し、白線の先端部分を測
距し、白線の先端部分の測距値から前記測距対象物の高
さを認識するための基準となる路面位置を補正する路面
位置補正部を有することが好ましい。画像中の地面の位
置を路面の白線認識の結果から補正することによって、
道路環境に合った高さの判断を行えるように構成したも
のである。
又は第２の画像中の白線を検出し、白線の先端部分を測
距し、白線の先端部分の測距値から前記測距対象物の高
さを認識するための基準となる路面位置を補正する路面
位置補正部を有することが好ましい。画像中の地面の位
置を路面の白線認識の結果から補正することによって、
道路環境に合った高さの判断を行えるように構成したも
のである。
【００１６】さらに、本発明に係わる測距装置は、第１
又は第２の画像から白線と同様の特徴を有する第３のパ
ターンを検出し、第３のパターンの先端部分を測距し、
第３のパターンの先端部分の測距値から前記測距対象物
の高さを認識するための基準となる路面位置を補正する
路面位置補正部を有することが好ましい。画像中から路
面の白線と同様の特徴を有する他のパターン（路面文字
等）を抽出し、その先端部を基準にして画像中の地面の
位置を補正することによって、道路環境に合った高さの
判断を行えるように構成したものである。
又は第２の画像から白線と同様の特徴を有する第３のパ
ターンを検出し、第３のパターンの先端部分を測距し、
第３のパターンの先端部分の測距値から前記測距対象物
の高さを認識するための基準となる路面位置を補正する
路面位置補正部を有することが好ましい。画像中から路
面の白線と同様の特徴を有する他のパターン（路面文字
等）を抽出し、その先端部を基準にして画像中の地面の
位置を補正することによって、道路環境に合った高さの
判断を行えるように構成したものである。
【００１７】さらに、本発明に係わる測距装置におい
て、路面位置補正部は、第３のパターンの複数の先端部
分の測距値に基づいて基準値を補正することが好まし
い。複数の箇所からのデータに基づいて、基準値を補正
することとしたものである。さらに、本発明に係わる測
距装置において、路面位置補正部は、第３のパターンの
複数の先端部分の測距値の内、予め決められた数値範囲
以内の測距値のみを用いて基準値を補正することが好ま
しい。所定の数値範囲外のデータは利用しないで、より
正確に基準値を補正することとしたものである。
て、路面位置補正部は、第３のパターンの複数の先端部
分の測距値に基づいて基準値を補正することが好まし
い。複数の箇所からのデータに基づいて、基準値を補正
することとしたものである。さらに、本発明に係わる測
距装置において、路面位置補正部は、第３のパターンの
複数の先端部分の測距値の内、予め決められた数値範囲
以内の測距値のみを用いて基準値を補正することが好ま
しい。所定の数値範囲外のデータは利用しないで、より
正確に基準値を補正することとしたものである。
【００１８】また、上記課題を解決するために、本発明
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像から、測距対象物を含み第１の
位置情報を有する第１のパターンを抽出するパターン抽
出部と、第２の画像入力部による第２の画像において、
第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置情報を有
する第２のパターンを検出する相関処理部と、第１及び
第２の位置情報から視差を求める視差算出部と、視差か
ら測距対象物の距離を測距する測距部と、第１又は第２
の画像中における測距対象物の位置に基づいて測距対象
物が測距対象領域内に存在するか否かを判断する判断部
と、測距対象物が測距対象領域外に存在する場合には測
距部による測距結果を無効とする無効部とを有すること
を特徴とする。所定の範囲内でのみ、測距を行うことに
より、測距のための処理時間の高速化を図ったものであ
る。
に係わる測距装置は、所定の距離だけ離れて配置された
第１の画像入力部及び第２の画像入力部と、第１の画像
入力部による第１の画像から、測距対象物を含み第１の
位置情報を有する第１のパターンを抽出するパターン抽
出部と、第２の画像入力部による第２の画像において、
第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置情報を有
する第２のパターンを検出する相関処理部と、第１及び
第２の位置情報から視差を求める視差算出部と、視差か
ら測距対象物の距離を測距する測距部と、第１又は第２
の画像中における測距対象物の位置に基づいて測距対象
物が測距対象領域内に存在するか否かを判断する判断部
と、測距対象物が測距対象領域外に存在する場合には測
距部による測距結果を無効とする無効部とを有すること
を特徴とする。所定の範囲内でのみ、測距を行うことに
より、測距のための処理時間の高速化を図ったものであ
る。
【００１９】さらに、本発明に係わる測距装置におい
て、測距対象物の第１又は第２の画像中での位置及び測
距部による測距結果に基づいて、測距対象物の高さを認
識する高さ認識部を有し、無効部は、測距対象物が測距
対象領域外に存在する場合であっても、高さが予め決め
られた高さ基準値より大きい場合には、測距部による測
距結果を無効としないことが好ましい。測距対象領域外
ではあるが、所定の高さを有する場合には、測距対象と
することによって、より正確な測距対象物の認識を可能
とするものである。
て、測距対象物の第１又は第２の画像中での位置及び測
距部による測距結果に基づいて、測距対象物の高さを認
識する高さ認識部を有し、無効部は、測距対象物が測距
対象領域外に存在する場合であっても、高さが予め決め
られた高さ基準値より大きい場合には、測距部による測
距結果を無効としないことが好ましい。測距対象領域外
ではあるが、所定の高さを有する場合には、測距対象と
することによって、より正確な測距対象物の認識を可能
とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る測距装置１
０の概略ブロック図を示す。測距装置１０は、車両に搭
載され、左カメラ１１、右カメラ１２及び画像処理部１
３から構成される。また、測距装置１０からの各種信号
は、同様に車両に搭載される運転支援装置４０に入力さ
れる。運転支援装置４０は、測距装置１０からの信号に
基づいて、前方の車両や物体を認識することによって車
両の危険回避動作又はドライバへの警告動作等を行う。
０の概略ブロック図を示す。測距装置１０は、車両に搭
載され、左カメラ１１、右カメラ１２及び画像処理部１
３から構成される。また、測距装置１０からの各種信号
は、同様に車両に搭載される運転支援装置４０に入力さ
れる。運転支援装置４０は、測距装置１０からの信号に
基づいて、前方の車両や物体を認識することによって車
両の危険回避動作又はドライバへの警告動作等を行う。
【００２１】画像処理部１３は、入力画像メモリ２１及
び２２、濃度差検出部２３、パラメータ設定部２４、パ
ターン検出部２６、相関処理部２７、視差算出部２８、
距離測定部２９及びダイアグ判断部３０等を有してい
る。左カメラ１１及び右カメラ１２は、測距装置１０を
搭載した車両（以下「自車両」と言う）に、一定の間隔
で、各カメラの視野内の物体に対し視差が生じるように
水平に配置されている。左カメラ１１は、左カメラ１１
の視野内の空間を撮影する。左カメラ１１によって撮影
された左入力画像データは、入力画像メモリ２１に記憶
される。同様に、右カメラ１２は、右カメラ１２の視野
内の空間を撮影し、撮影された左入力画像データは、入
力画像メモリ２２に記憶される。
び２２、濃度差検出部２３、パラメータ設定部２４、パ
ターン検出部２６、相関処理部２７、視差算出部２８、
距離測定部２９及びダイアグ判断部３０等を有してい
る。左カメラ１１及び右カメラ１２は、測距装置１０を
搭載した車両（以下「自車両」と言う）に、一定の間隔
で、各カメラの視野内の物体に対し視差が生じるように
水平に配置されている。左カメラ１１は、左カメラ１１
の視野内の空間を撮影する。左カメラ１１によって撮影
された左入力画像データは、入力画像メモリ２１に記憶
される。同様に、右カメラ１２は、右カメラ１２の視野
内の空間を撮影し、撮影された左入力画像データは、入
力画像メモリ２２に記憶される。
【００２２】左カメラ１１及び右カメラ１２によって撮
影された左入力画像及び右入力画像の例を、図３の３０
０及び３１０に示す。図３の３００及び３１０におい
て、１００は前方を走行する車両を、１０１は路面の白
線を示している。本実施形態では、各画像は、図中のｘ
軸方向に６４０画素及びｙ軸方向に４８０画素から構成
され、各画素が２５６階調の濃度を有している。
影された左入力画像及び右入力画像の例を、図３の３０
０及び３１０に示す。図３の３００及び３１０におい
て、１００は前方を走行する車両を、１０１は路面の白
線を示している。本実施形態では、各画像は、図中のｘ
軸方向に６４０画素及びｙ軸方向に４８０画素から構成
され、各画素が２５６階調の濃度を有している。
【００２３】濃度差算出部２３は、右入力画像及び左入
力画像の夫々の平均画像濃度を算出し、さらに右入力画
像と左入力画像との濃度差を算出する。算出された濃度
差データは、画像補正部２５及びダイアグ判断部３０に
送信される。画像補正部２５は、濃度差算出部２３から
濃度差データを受け取り、左入力画像全体の濃度を濃度
差データに応じて補正する。即ち、左右のカメラからの
入力画像に濃度差が生じていると、後述するパターンパ
ッチングが正確に行えず、正確な視差の算出及び測距が
できなくなる恐れがあるので、左右の入力画像の濃度の
バランスを補正するものである。なお、左入力画像全体
の濃度の補正をせずに、予め決められた、又は検出した
画像中の特定領域のみについて補正を行っても良い。
力画像の夫々の平均画像濃度を算出し、さらに右入力画
像と左入力画像との濃度差を算出する。算出された濃度
差データは、画像補正部２５及びダイアグ判断部３０に
送信される。画像補正部２５は、濃度差算出部２３から
濃度差データを受け取り、左入力画像全体の濃度を濃度
差データに応じて補正する。即ち、左右のカメラからの
入力画像に濃度差が生じていると、後述するパターンパ
ッチングが正確に行えず、正確な視差の算出及び測距が
できなくなる恐れがあるので、左右の入力画像の濃度の
バランスを補正するものである。なお、左入力画像全体
の濃度の補正をせずに、予め決められた、又は検出した
画像中の特定領域のみについて補正を行っても良い。
【００２４】ダイアグ判断部３０は、受信した濃度差が
予め決めた値より高い場合は、左右のカメラの何れか１
方又は両方に欠陥があるのもと判断し、アラーム信号を
運転支援装置４０に送信する。パターン抽出部２６は、
左入力画像中から、座標データ（ｘ１、ｙ１）を有する
第１のパターン（図３の３０１）を抽出する。第１のパ
ターンは３×３画素又は４×４画素程度が好ましい。ま
た、第１のパターンは、エッジ検出等により、測距対象
物（図３の３００では１００）のエッジ部から抽出され
ることが好ましい。
予め決めた値より高い場合は、左右のカメラの何れか１
方又は両方に欠陥があるのもと判断し、アラーム信号を
運転支援装置４０に送信する。パターン抽出部２６は、
左入力画像中から、座標データ（ｘ１、ｙ１）を有する
第１のパターン（図３の３０１）を抽出する。第１のパ
ターンは３×３画素又は４×４画素程度が好ましい。ま
た、第１のパターンは、エッジ検出等により、測距対象
物（図３の３００では１００）のエッジ部から抽出され
ることが好ましい。
【００２５】相関処理部２７は、パターン抽出部２６で
抽出された左入力画像中の第１のパターンと最も相関の
取れた第２のパターンを右入力画像中からパターンマッ
チングにより検出し、第２のパターンの座標データを検
出する。第１のパターンと右入力画像とのパターンマッ
チングは、第１のパターンのｙ座標（ｙ１）を中心にし
て上下５ライン（３１１〜３１５）、即ちｙ軸方向の５
画素の間で行われる。また、パターンマッチングは、上
下５ラインで行われることが好ましいが、必要に応じて
他のライン数を採用することもできる。さらに、パター
ンマッチングを行うｘ軸上の範囲も、第１のパターンの
ｘ座標（ｘ１）を中心にして、ｘｍ〜ｘｎの範囲で、予
め設定することも可能である。なお、本実施形態では、
ｙ軸方向の上下複数ラインにおいてパターンマッチング
を行ったが、ｘ軸方向の上下複数ラインにおいて行って
も良い。
抽出された左入力画像中の第１のパターンと最も相関の
取れた第２のパターンを右入力画像中からパターンマッ
チングにより検出し、第２のパターンの座標データを検
出する。第１のパターンと右入力画像とのパターンマッ
チングは、第１のパターンのｙ座標（ｙ１）を中心にし
て上下５ライン（３１１〜３１５）、即ちｙ軸方向の５
画素の間で行われる。また、パターンマッチングは、上
下５ラインで行われることが好ましいが、必要に応じて
他のライン数を採用することもできる。さらに、パター
ンマッチングを行うｘ軸上の範囲も、第１のパターンの
ｘ座標（ｘ１）を中心にして、ｘｍ〜ｘｎの範囲で、予
め設定することも可能である。なお、本実施形態では、
ｙ軸方向の上下複数ラインにおいてパターンマッチング
を行ったが、ｘ軸方向の上下複数ラインにおいて行って
も良い。
【００２６】従来は、左右の画像の歪み又は軸ズレを補
正した上で、パターンマッチングを行っていたが、本実
施例では、そのような補正をせずに、ｙ軸方向又はｘ軸
方向の上下複数ラインにおいてパターンマッチングを行
う。このように、左右の入力画像について歪み補正を行
わなくても、上下の複数ラインで相関を取ることによ
り、正確な視差を求めることが可能となった。したがっ
て、画面全体の歪み等の補正のための大規模な補正回路
やメモリを必要とせず、さらに画面全体の歪み等の補正
のための処理時間を必要とせずに、第２のパターンを検
出することが可能となる。
正した上で、パターンマッチングを行っていたが、本実
施例では、そのような補正をせずに、ｙ軸方向又はｘ軸
方向の上下複数ラインにおいてパターンマッチングを行
う。このように、左右の入力画像について歪み補正を行
わなくても、上下の複数ラインで相関を取ることによ
り、正確な視差を求めることが可能となった。したがっ
て、画面全体の歪み等の補正のための大規模な補正回路
やメモリを必要とせず、さらに画面全体の歪み等の補正
のための処理時間を必要とせずに、第２のパターンを検
出することが可能となる。
【００２７】パターンマッチングは、最初に、ｙ軸上の
各ラインで第１のパターンと同じ大きさのウインドウを
ｘ軸上の１画素毎に設定し、各ウインドウと第１のパタ
ーンとの相関値を計算することによって行う。さらに、
各ウインドウの相関値をグラフにプロットし、最も相関
値が高いウインドウを、第１のパターンと最も相関が取
れた第２のパターンとして認識する。なお、相関値は、
公知の相互相関関数を用いて、計算によって求めるよう
にする。公知の相関関数の一例として、マッチングの尺
度として∫∫｜ｆ−ｔ｜ｄｘｄｙを用いたＳＳＤＡ法
（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ Ｄｅ
ｔｅｃｔｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）がある。
各ラインで第１のパターンと同じ大きさのウインドウを
ｘ軸上の１画素毎に設定し、各ウインドウと第１のパタ
ーンとの相関値を計算することによって行う。さらに、
各ウインドウの相関値をグラフにプロットし、最も相関
値が高いウインドウを、第１のパターンと最も相関が取
れた第２のパターンとして認識する。なお、相関値は、
公知の相互相関関数を用いて、計算によって求めるよう
にする。公知の相関関数の一例として、マッチングの尺
度として∫∫｜ｆ−ｔ｜ｄｘｄｙを用いたＳＳＤＡ法
（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ Ｄｅ
ｔｅｃｔｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）がある。
【００２８】図３の３２０に、相関値のグラフを示す。
図３の３２０の３２１〜３２５は、図３の３１０の３１
１〜３１５に夫々対応している。図３２０よりグラフ３
２３のｘ軸上の座標ｘ２で最も相関が取れていると判断
することができる。従って、右画面中で、第１のパター
ンと最も相関の取れた第２のパターンは図３の３３０の
３３１となり、その座標は（ｘ２、ｙ２）と判断するこ
とができる。なお、図３２０では、全てのグラフがｘ２
でピークを有していることから、グラフ３２５がｘ３で
ピークを有していても、ｘ２以外の位置を排除すること
ができる。即ち、複数のグラフの状態（相関値の分布状
態）から、誤測距を防止することが可能となる。
図３の３２０の３２１〜３２５は、図３の３１０の３１
１〜３１５に夫々対応している。図３２０よりグラフ３
２３のｘ軸上の座標ｘ２で最も相関が取れていると判断
することができる。従って、右画面中で、第１のパター
ンと最も相関の取れた第２のパターンは図３の３３０の
３３１となり、その座標は（ｘ２、ｙ２）と判断するこ
とができる。なお、図３２０では、全てのグラフがｘ２
でピークを有していることから、グラフ３２５がｘ３で
ピークを有していても、ｘ２以外の位置を排除すること
ができる。即ち、複数のグラフの状態（相関値の分布状
態）から、誤測距を防止することが可能となる。
【００２９】なお、パラメータ設定部２４は、濃度差算
出部２３が算出した左右の画像の濃度差に応じて、相関
処理部２７の相関処理やパターン抽出部２６に関する各
種パラメータを設定することができる。例えば、パター
ン抽出部２６で使用されるエッジ抽出のための閾値や、
相関処理部２７で使用される相関合致を判断するための
閾値などを濃度差に応じて設定することが好ましい。な
お、相関処理部２７では、濃度差が小さいと相関値は低
くなるので、濃度差に応じて相関値の閾値を下げるよう
にすることによって、精度良く相関合致を判断すること
が可能となる。
出部２３が算出した左右の画像の濃度差に応じて、相関
処理部２７の相関処理やパターン抽出部２６に関する各
種パラメータを設定することができる。例えば、パター
ン抽出部２６で使用されるエッジ抽出のための閾値や、
相関処理部２７で使用される相関合致を判断するための
閾値などを濃度差に応じて設定することが好ましい。な
お、相関処理部２７では、濃度差が小さいと相関値は低
くなるので、濃度差に応じて相関値の閾値を下げるよう
にすることによって、精度良く相関合致を判断すること
が可能となる。
【００３０】視差算出部２８は、左入力画像中の第１の
パターン（図３の３００の３０１）の座標（ｘ１、ｙ
１）及び右入力画像中の第２のパターン（図３の３３０
の３３１）の座標（ｘ２、ｙ２）から測距対象物１００
の視差を求める。この場合、視差＝（（ｘ２−ｘ１）2
＋（ｙ２−ｙ１）2）1/2となる。距離測定部２９は、視
差算出部２８が算出した視差に応じて、測距対象物１０
０と自車両との距離を測距し、運転支援装置４０に距離
データを送信する。この様にして、測距対象物との距離
データを運転支援装置４０に送信することが可能とな
る。なお、上述した例では、画像中の１箇所について、
測距データを求めたが、画像中の複数箇所について同時
に測距データを求めるようにしても良い。また測距対象
物１００の複数箇所について測距データを求め、複数の
データから平均等を取って、測距対象物１００の測距デ
ータとしても良い。
パターン（図３の３００の３０１）の座標（ｘ１、ｙ
１）及び右入力画像中の第２のパターン（図３の３３０
の３３１）の座標（ｘ２、ｙ２）から測距対象物１００
の視差を求める。この場合、視差＝（（ｘ２−ｘ１）2
＋（ｙ２−ｙ１）2）1/2となる。距離測定部２９は、視
差算出部２８が算出した視差に応じて、測距対象物１０
０と自車両との距離を測距し、運転支援装置４０に距離
データを送信する。この様にして、測距対象物との距離
データを運転支援装置４０に送信することが可能とな
る。なお、上述した例では、画像中の１箇所について、
測距データを求めたが、画像中の複数箇所について同時
に測距データを求めるようにしても良い。また測距対象
物１００の複数箇所について測距データを求め、複数の
データから平均等を取って、測距対象物１００の測距デ
ータとしても良い。
【００３１】図１において、入力画像メモリ２１及び２
２は、それぞれフレームメモリによって実現される。ま
た、濃度差算出部２３、パラメータ設定部２４、画像補
正部２５、パターン抽出部２６、相関処理部２７、視差
算出部２８、距離測定部２９及びダイアグ判断部３０
は、別個の処理回路によってそれぞれ実現されても良い
し、ＣＰＵ及び各種メモリを有するコンピュータ上で各
処理部の演算処理のためのプログラムを順次実行させる
ことによって実現するようにしても良い。
２は、それぞれフレームメモリによって実現される。ま
た、濃度差算出部２３、パラメータ設定部２４、画像補
正部２５、パターン抽出部２６、相関処理部２７、視差
算出部２８、距離測定部２９及びダイアグ判断部３０
は、別個の処理回路によってそれぞれ実現されても良い
し、ＣＰＵ及び各種メモリを有するコンピュータ上で各
処理部の演算処理のためのプログラムを順次実行させる
ことによって実現するようにしても良い。
【００３２】また、図１の測定装置１０において、例え
ば数秒間に１回、右入力画像中で最も相関のとれた第２
のパターン（図３の３３０の３３１）のｙ座標をサンプ
リングしてｙ座標のズレを検出する。この検出されたズ
レを利用して、相関処理を行う上下５ラインの位置を修
正するようにしても良い。この修正によって、左右の入
力画像の軸ズレを修正することとなる。
ば数秒間に１回、右入力画像中で最も相関のとれた第２
のパターン（図３の３３０の３３１）のｙ座標をサンプ
リングしてｙ座標のズレを検出する。この検出されたズ
レを利用して、相関処理を行う上下５ラインの位置を修
正するようにしても良い。この修正によって、左右の入
力画像の軸ズレを修正することとなる。
【００３３】図２に、本発明に係る他の測距装置１０の
概略ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ番
号を付している。図２に示す測距装置と図１に示す測距
装置との違いは、図２示す測距装置では、左入力画像か
らパターン抽出部２６で第１のパターンを抽出後、抽出
された第１のパターンのみを、濃度差算出部２３で算出
した濃度差データを用いてパターン補正部３１にて補正
する点である。図１に示すように、左入力画像全体又は
特定領域の画像を補正せずに、抽出されたパターンのみ
の濃度を補正するので、処理時間を短縮することが可能
となる。他の動作は、図１に示す測距装置と同様であ
る。
概略ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ番
号を付している。図２に示す測距装置と図１に示す測距
装置との違いは、図２示す測距装置では、左入力画像か
らパターン抽出部２６で第１のパターンを抽出後、抽出
された第１のパターンのみを、濃度差算出部２３で算出
した濃度差データを用いてパターン補正部３１にて補正
する点である。図１に示すように、左入力画像全体又は
特定領域の画像を補正せずに、抽出されたパターンのみ
の濃度を補正するので、処理時間を短縮することが可能
となる。他の動作は、図１に示す測距装置と同様であ
る。
【００３４】次に、図４を用いて、相関処理部２７の他
の動作について説明する。相関処理部２７は、図４に示
すように、入力画像を境界線４００で２つの領域、背景
領域４０１及び近接領域４０２に区切り、各領域で測距
方法を変更する。即ち、パターン抽出部２６が抽出した
第１のパターンが背景領域４０１に存在する場合のみ、
前述した上下５ラインでの相関処理を行い、第１のパタ
ーンが近接領域４０２に存在する場合には、他の簡易な
相関処理を行う。これは、近接領域４０２での相関が一
般的に言って取り易いのに対し、背景領域４０１での相
関が取りにくいからである。なお、境界線４００の位置
は、システムに応じて適宜決定される。簡易な相関処理
としては、第１のパターンのｙ座標と同じ座標軸上での
みパターンマッチングを行うことなどが考えられる。
の動作について説明する。相関処理部２７は、図４に示
すように、入力画像を境界線４００で２つの領域、背景
領域４０１及び近接領域４０２に区切り、各領域で測距
方法を変更する。即ち、パターン抽出部２６が抽出した
第１のパターンが背景領域４０１に存在する場合のみ、
前述した上下５ラインでの相関処理を行い、第１のパタ
ーンが近接領域４０２に存在する場合には、他の簡易な
相関処理を行う。これは、近接領域４０２での相関が一
般的に言って取り易いのに対し、背景領域４０１での相
関が取りにくいからである。なお、境界線４００の位置
は、システムに応じて適宜決定される。簡易な相関処理
としては、第１のパターンのｙ座標と同じ座標軸上での
みパターンマッチングを行うことなどが考えられる。
【００３５】次に、図５を用いて、測距対象物１００の
高さの認識手順について説明する。図５の５００は、入
力画像中のｙ座標と、左右のカメラ１１及び１２からの
距離Ｄとの関係を示すグラフであり、図５の５１０は実
際の入力画像の例を示している。ここで、曲線５０２は
入力画像の路面位置を示す関係式であり、曲線５０１は
路面から予め決められた高さ（基準値、例えば２０ｃ
ｍ）を示す関係式である。また、図５の５１０におい
て、線５１１は、関係式５０１に対応し、路面位置を示
している。すると、図５の５００において、領域５０３
は路面位置より高さ基準値以上の高さを有する物体に対
応することとなる。
高さの認識手順について説明する。図５の５００は、入
力画像中のｙ座標と、左右のカメラ１１及び１２からの
距離Ｄとの関係を示すグラフであり、図５の５１０は実
際の入力画像の例を示している。ここで、曲線５０２は
入力画像の路面位置を示す関係式であり、曲線５０１は
路面から予め決められた高さ（基準値、例えば２０ｃ
ｍ）を示す関係式である。また、図５の５１０におい
て、線５１１は、関係式５０１に対応し、路面位置を示
している。すると、図５の５００において、領域５０３
は路面位置より高さ基準値以上の高さを有する物体に対
応することとなる。
【００３６】従って、図５の５００を利用することによ
って、測距対象物の入力画像中での位置（ｙ座標）及び
測距結果（Ｄ）より、測距対象物が高さ基準値以上の高
さを有するか否かについて判断することができる。この
ような測距対象物の高さの認識は、画像処理部１３内に
高さ認識手段を個別に設けても良いし、距離測定部２９
が合わせて認識を行っても良い。
って、測距対象物の入力画像中での位置（ｙ座標）及び
測距結果（Ｄ）より、測距対象物が高さ基準値以上の高
さを有するか否かについて判断することができる。この
ような測距対象物の高さの認識は、画像処理部１３内に
高さ認識手段を個別に設けても良いし、距離測定部２９
が合わせて認識を行っても良い。
【００３７】さらに、測距対象物が高さ基準値以上の高
さを有している場合（領域５０３に対応する場合）の
み、その結果を有効とし、他の領域に対応する場合には
路面、白線、路面文字又は物体の影等の測距対象物では
ないと判断して、その測距結果を無効とすることが好ま
しい。このような測距結果の無効処理は、画像処理部１
３内に高さ無効手段を個別に設けても良いし、距離測定
部２９が合わせて行っても良い。
さを有している場合（領域５０３に対応する場合）の
み、その結果を有効とし、他の領域に対応する場合には
路面、白線、路面文字又は物体の影等の測距対象物では
ないと判断して、その測距結果を無効とすることが好ま
しい。このような測距結果の無効処理は、画像処理部１
３内に高さ無効手段を個別に設けても良いし、距離測定
部２９が合わせて行っても良い。
【００３８】次に、図６及び図７を用いて、路面位置を
示す関係式の補正について説明する。図６の６００は、
図５の５００と同様に、入力画像での位置（ｙ座標）と
左右カメラ１１及び１２からの距離Ｄのグラフを表して
おり、６０１は予め設定した路面位置を示す関係式であ
る。しかしながら、路面位置は、車両の振動や道路環境
条件等に従って、様々に変化する。そこで、入力画像を
用いて路面位置を示す関係式をで補正することが好まし
い。
示す関係式の補正について説明する。図６の６００は、
図５の５００と同様に、入力画像での位置（ｙ座標）と
左右カメラ１１及び１２からの距離Ｄのグラフを表して
おり、６０１は予め設定した路面位置を示す関係式であ
る。しかしながら、路面位置は、車両の振動や道路環境
条件等に従って、様々に変化する。そこで、入力画像を
用いて路面位置を示す関係式をで補正することが好まし
い。
【００３９】以下図７に沿って、補正の手順について説
明する。最初に入力画面から路面の白線（６１０の１０
１参照）の位置を認識し、その座標を抽出する（ステッ
プ７０１）。その際、測距箇所Ｐを合わせて指定する。
例えばＰ＝４箇所が好ましい。次に、認識した白線の先
端部分の１箇所（例えば、６１０の６１１）で測距を行
う(ステップ７０２)。測距結果が予め設定された距離よ
り近いか否か（ステップ７０３）及び遠いか否か（ステ
ップ７０４）を判断し、予め設定された距離の範囲内の
場合に有効と判断する（ステップ７０５）。また、予め
設定された距離より遠い又は近い場合には、測距結果は
無効と判断され（７０６）、補正のためには利用されな
い。
明する。最初に入力画面から路面の白線（６１０の１０
１参照）の位置を認識し、その座標を抽出する（ステッ
プ７０１）。その際、測距箇所Ｐを合わせて指定する。
例えばＰ＝４箇所が好ましい。次に、認識した白線の先
端部分の１箇所（例えば、６１０の６１１）で測距を行
う(ステップ７０２)。測距結果が予め設定された距離よ
り近いか否か（ステップ７０３）及び遠いか否か（ステ
ップ７０４）を判断し、予め設定された距離の範囲内の
場合に有効と判断する（ステップ７０５）。また、予め
設定された距離より遠い又は近い場合には、測距結果は
無効と判断され（７０６）、補正のためには利用されな
い。
【００４０】次に、有効と判断された箇所の個数がステ
ップ７０１で設定されたＰより大きいか否かが判断され
（ステップ７０７）、Ｐ以下の場合には再度ステップ７
０２〜７０６が繰り返される。例えば、図６の６１０に
おいて、６１１〜６１４の４箇所で測距が行われる。次
に、Ｐ個の測距箇所の測距結果を利用して、路面位置を
示す関係式６０１を補正するための補正値が算出され
（ステップ７０８）、路面位置を示す関係式６０１が補
正される（ステップ７０９）。複数箇所の測距結果を利
用することによって、より正確に路面位置を示す関係式
６０２に補正することが可能となる。具体的には、測距
が行われた６１１〜６１４の４ヶ所のポイントでの補正
前の距離（Ａ）と測距による測距値（Ｂ）との比（Ｂ／
Ａ）の平均を求め、その平均値から路面位置を示す関係
式６０１を新たな路面位置を示す関係式６０２へ補正す
ることが好ましい。
ップ７０１で設定されたＰより大きいか否かが判断され
（ステップ７０７）、Ｐ以下の場合には再度ステップ７
０２〜７０６が繰り返される。例えば、図６の６１０に
おいて、６１１〜６１４の４箇所で測距が行われる。次
に、Ｐ個の測距箇所の測距結果を利用して、路面位置を
示す関係式６０１を補正するための補正値が算出され
（ステップ７０８）、路面位置を示す関係式６０１が補
正される（ステップ７０９）。複数箇所の測距結果を利
用することによって、より正確に路面位置を示す関係式
６０２に補正することが可能となる。具体的には、測距
が行われた６１１〜６１４の４ヶ所のポイントでの補正
前の距離（Ａ）と測距による測距値（Ｂ）との比（Ｂ／
Ａ）の平均を求め、その平均値から路面位置を示す関係
式６０１を新たな路面位置を示す関係式６０２へ補正す
ることが好ましい。
【００４１】例えば、４ヶ所のポイントでの補正前の距
離（Ａ）は、各ポイントのｙ座標と関係式６０１から図
６の６００を用いて求め、ポイント６１１が２０ｍ、ポ
イント６１２が５ｍ、ポイント６１３が２０ｍ及びポイ
ント６１４が５ｍである。さらに、４ヶ所のポイントで
の測距値（Ｂ）は、ポイント６１１が２２ｍ、ポイント
６１２が６ｍ、ポイント６１３が２２ｍ及びポイント６
１４が６ｍであるとすると、比（Ｂ／Ａ）の平均は１．
１２５ｍとなり、１．１２５ｍだけ補正した新たな関係
式６０２を求めることができる。
離（Ａ）は、各ポイントのｙ座標と関係式６０１から図
６の６００を用いて求め、ポイント６１１が２０ｍ、ポ
イント６１２が５ｍ、ポイント６１３が２０ｍ及びポイ
ント６１４が５ｍである。さらに、４ヶ所のポイントで
の測距値（Ｂ）は、ポイント６１１が２２ｍ、ポイント
６１２が６ｍ、ポイント６１３が２２ｍ及びポイント６
１４が６ｍであるとすると、比（Ｂ／Ａ）の平均は１．
１２５ｍとなり、１．１２５ｍだけ補正した新たな関係
式６０２を求めることができる。
【００４２】次に、路面位置を示す関係式６０２が補正
されたので、それに応じて路面位置から高さ基準値以上
の位置を示す関係式６０５を補正して、相関処理を行う
範囲６０４を変更し（ステップ７１０）、一連の手順を
終了する。上述した図７の手順は、画像処理部１３内に
路面位置補正手段を個別に設けても良いし、距離測定部
２９が合わせて行っても良い。また、上記の例では、路
面上の白線を利用して路面位置を補正したが、入力画面
中から白色の特徴を有し、ある程度、入力画面のｙ軸方
向に長さのあるパターンを利用して路面位置を示す関係
式を補正するようにしても良い。このようなパターンと
しては、路面上に描かれた文字等が考えられる。
されたので、それに応じて路面位置から高さ基準値以上
の位置を示す関係式６０５を補正して、相関処理を行う
範囲６０４を変更し（ステップ７１０）、一連の手順を
終了する。上述した図７の手順は、画像処理部１３内に
路面位置補正手段を個別に設けても良いし、距離測定部
２９が合わせて行っても良い。また、上記の例では、路
面上の白線を利用して路面位置を補正したが、入力画面
中から白色の特徴を有し、ある程度、入力画面のｙ軸方
向に長さのあるパターンを利用して路面位置を示す関係
式を補正するようにしても良い。このようなパターンと
しては、路面上に描かれた文字等が考えられる。
【００４３】さらに、路面位置を示す関係式の補正範囲
を予め定めた範囲内（図６の６００における６０３の範
囲内、例えば比（Ｂ／Ａ）が０．８〜１．２の範囲内）
とすることが好ましい。また、ステップ７１０で変更し
た相関処理を行う範囲６０４を利用して、その範囲に該
当する測距対象物についてのみ、相関処理を行うように
すれば、相関処理を行う時間が短縮され、測距時間の大
幅な短縮、誤測距の防止を可能とすることができる。
を予め定めた範囲内（図６の６００における６０３の範
囲内、例えば比（Ｂ／Ａ）が０．８〜１．２の範囲内）
とすることが好ましい。また、ステップ７１０で変更し
た相関処理を行う範囲６０４を利用して、その範囲に該
当する測距対象物についてのみ、相関処理を行うように
すれば、相関処理を行う時間が短縮され、測距時間の大
幅な短縮、誤測距の防止を可能とすることができる。
【００４４】
【発明の効果】このように、本発明に従えば、入力画像
の歪み補正を行うための大規模な補正回路やメモリを必
要としないため、小型化及び低コスト化された測距装置
を得ることが可能となった。また、本発明に従えば、入
力画像の歪み補正を行わずに、精度よく測距対象物の測
距を行うことが可能となった。
の歪み補正を行うための大規模な補正回路やメモリを必
要としないため、小型化及び低コスト化された測距装置
を得ることが可能となった。また、本発明に従えば、入
力画像の歪み補正を行わずに、精度よく測距対象物の測
距を行うことが可能となった。
【００４５】さらに、本発明に従って路面位置の補正を
行えば、不必要な測距対象物を測距する必要がなくなっ
たため、高速且つ正確な測距を行うことが可能となっ
た。
行えば、不必要な測距対象物を測距する必要がなくなっ
たため、高速且つ正確な測距を行うことが可能となっ
た。
【図１】本発明に従った、測距装置の概略を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明に従った、他の測距装置の概略を示す図
である。
である。
【図３】相関処理を説明するための図である。
【図４】入力画像中の領域の区分けを説明するための図
である。
である。
【図５】路面位置を示す関係式を説明するための図であ
る。
る。
【図６】路面位置を示す関係式の補正を説明するための
図である。
図である。
【図７】路面位置を示す関係式の補正手順を示した図で
ある。
ある。
【図８】複眼カメラを利用した測距システムの原理を説
明するための図である。
明するための図である。
【図９】視差測距の原理を説明するための図である。
【図１０】従来の複眼カメラを利用した測距システムを
説明するための図である。
説明するための図である。
１０…測距装置
１１…左カメラ
１２…右カメラ
１３…画像処理装置
２１、２２…入力画像メモリ
２３…濃度差算出部
２４…パラメータ設定部
２５…画像補正部
２６…パターン抽出部
２７…相関処理部
２８…視差算出部
２９…距離測定部
３０…ダイアグ判断部
３１…パターン補正部
４０…運転支援装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０６Ｔ 7/60 １８０ Ｇ０６Ｔ 7/60 １８０Ｂ
// Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ
Ｆターム(参考） 2F112 AC06 BA10 CA05 FA38
5B057 AA16 BA02 BA19 DA07 DA15
DA20 DB03 DB09 DC02 DC16
DC34 DC36
5H180 AA01 CC04 CC24 CC30 LL01
LL02 LL04
5L096 AA06 AA09 BA04 CA05 EA12
FA06 FA34 FA66 FA69 JA03
JA09
Claims (15)
- 【請求項１】 測距装置において、 所定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部及び
第２の画像入力部と、 前記第１の画像入力部による第１の画像から所定のサイ
ズ及び第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出す
るパターン抽出部と、 前記第２の画像入力部による第２の画像において、前記
第１の位置情報に対応した位置の上下複数の水平又は垂
直ライン中で、前記第１のパターンと最も相関が取れた
第２の位置情報を有する第２のパターンを検出する相関
処理部と、 前記第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部とを有することを特徴とする測距装置。 - 【請求項２】 前記相関処理部は、前記複数の水平又は
垂直ライン毎に前記第１のパターンとの相関を求め、求
められた複数の相関に基づいて、前記第１のパターンと
最も相関が取れた前記第２の位置情報を有する前記第２
のパターンを検出する請求項１に記載の測距装置。 - 【請求項３】 前記第１の画像は、相関が取り易い近接
領域と相関が取り難い背景領域とに区分され、 前記相関処理部は、前記第１のパターンが前記背景領域
に存在する場合のみ、前記複数の水平又は垂直ライン毎
に前記第１のパターンとの相関を求める請求項２に記載
の測距装置。 - 【請求項４】 測距装置は、更に、 前記相関処理部が求めた前記複数の水平又は垂直ライン
毎の前記第１パターンと前記第２のパターンの相関に基
づいて、前記第１又は第２の画像入力部画のズレ状態を
検出し、検出された前記ズレ状態に基づいて前記第１又
は第２の画像を補正する画像補正部を有する請求項１〜
３の何れか一項に記載の測距装置。 - 【請求項５】 測距装置は、更に、 前記相関処理部が前記第２のパターンを検出した時の相
関値を相関基準値と比較し、基準値以下の場合はアラー
ムを発生するアラーム発生部を有する請求項１〜４の何
れか一項に記載の測距装置。 - 【請求項６】 測距装置において、 所定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部及び
第２の画像入力部と、 前記第１の画像入力部による第１の画像及び前記第２の
画像入力部による第２の画像から、前記第１の画像と前
記第２の画像との濃度差を求める濃度差検出部と、 前記濃度差に応じて前記第１又は第２の画像の濃度を補
正する画像濃度補正部と、 前記第１の画像から所定のサイズ及び第１の位置情報を
有する第１のパターンを抽出するパターン抽出部と、 前記第２の画像入力部による第２の画像において、前記
第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置情報を有
する第２のパターンを検出する相関処理部と、 前記第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部とを有することを特徴とする測距装置。 - 【請求項７】 測距装置において、 所定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部及び
第２の画像入力部と、 前記第１の画像入力部による第１の画像及び前記第２の
画像入力部による第２の画像から、前記第１の画像と前
記第２の画像との濃度差を求める濃度差検出部と、 前記第１の画像から所定のサイズ及び第１の位置情報を
有する第１のパターンを抽出するパターン抽出部と、 前記濃度差に応じて前記第１のパターンの濃度を補正す
るパターン濃度補正部と、 前記第２の画像において、補正された前記第１のパター
ンと最も相関が取れた第２の位置情報を有する第２のパ
ターンを検出する相関処理部と、 前記第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部とを有することを特徴とする測距装置。 - 【請求項８】 測距装置は、更に、 前記濃度差に応じて、前記相関処理部の処理に必要なパ
ラメータを設定するパラメータ設定部を有する請求項６
又は７に記載の測距装置。 - 【請求項９】 測距装置において、 所定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部及び
第２の画像入力部と、 前記第１の画像入力部による第１の画像から、測距対象
物を含み第１の位置情報を有する第１のパターンを抽出
するパターン抽出部と、 前記第２の画像入力部による第２の画像において、前記
第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置情報を有
する第２のパターンを検出する相関処理部と、 前記第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部と、 前記視差から前記測距対象物の距離を測距する測距部
と、 前記測距対象物の前記第１又は第２の画像中での位置及
び前記測距部による測距結果に基づいて、前記測距対象
物の高さを認識する高さ認識部と、 前記測距対象物の高さが高さ基準値より低い場合には、
前記測距部による測距結果を無効とする無効部とを有す
ることを特徴とする測距装置。 - 【請求項１０】 測距装置は、更に、 前記第１又は第２の画像中の白線を検出し、前記白線の
先端部分を測距し、前記白線の先端部分の測距値から前
記測距対象物の高さを認識するための基準となる路面位
置を補正する路面位置補正部を有する請求項９に記載の
測距装置。 - 【請求項１１】 測距装置は、更に、 前記第１又は第２の画像から白線と同様の特徴を有する
第３のパターンを検出し、前記第３のパターンの先端部
分を測距し、前記第３のパターンの先端部分の測距値か
ら前記測距対象物の高さを認識するための基準となる路
面位置を補正する路面位置補正部を有する請求項９に記
載の測距装置。 - 【請求項１２】 前記基準値補正部は、前記第３のパタ
ーンの複数の先端部分の測距値に基づいて前記基準値を
補正する請求項１１に記載の測距装置。 - 【請求項１３】 前記基準値補正部は、前記第３のパタ
ーンの複数の先端部分の測距値の内、予め決められた数
値範囲以内の測距値のみを用いて前記路面位置を補正す
る請求項１２に記載の測距装置。 - 【請求項１４】 測距装置において、 所定の距離だけ離れて配置された第１の画像入力部及び
第２の画像入力部と、 前記第１の画像入力部による第１の画像から、測距対象
物を含む所定のサイズ及び第１の位置情報を有する第１
のパターンを抽出するパターン抽出部と、 前記第２の画像入力部による第２の画像において、前記
第１のパターンと最も相関が取れた第２の位置情報を有
する第２のパターンを検出する相関処理部と、 前記第１及び第２の位置情報から視差を求める視差算出
部と、 前記視差から前記測距対象物の距離を測距する測距部
と、 前記測距対象物の測距結果及び前記第１又は第２の画像
中における前記測距対象物の位置に基づいて、前記測距
対象物が測距対象領域内に存在するか否かを判断する判
断部と、 前記測距対象物が測距対象領域外に存在する場合には、
前記測距部による測距結果を無効とする無効部とを有す
ることを特徴とする測距装置。 - 【請求項１５】 測距装置は、更に、 前記測距対象物の高さを認識する高さ認識部を有し、 前記無効部は、前記測距対象物が測距対象領域外に存在
する場合であっても、前記高さが予め決められた高さ基
準値より大きい場合には、前記測距部による測距結果を
無効としない請求項１４に記載の測距装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001186779A JP2003004442A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 測距装置 |
| US10/177,633 US6697146B2 (en) | 2001-06-20 | 2002-06-18 | Range finder for finding range by image realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001186779A JP2003004442A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004442A true JP2003004442A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19026177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001186779A Pending JP2003004442A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 測距装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6697146B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003004442A (ja) |
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