JP2005345950A - 赤外線カメラ照準検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 赤外線カメラ照準検査装置において、照準検査のためのターゲットの輪郭をくっきりさせ、赤外線カメラの照準検査精度を高めることにある。
【解決手段】 車載用赤外線カメラの照準検査を行う赤外線カメラ照準検査装置であって、この赤外線カメラ照準検査装置に、車両に取付けた赤外線カメラから所定距離前方に配置したターゲットボード１２を備え、このターゲットボード１２に、赤外線カメラの照準のずれを確認するためのターゲット部４１を構成する白熱電球６３と、この白熱電球６３の周囲に設けた赤外線低反射塗料６７とを備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、赤外線カメラ照準検査装置に関するものである。

近年、予防安全等の目的で周囲を撮影するカメラを搭載し、車室内のディスプレイにその映像を表示するようにした車両が増えつつある。上記カメラは、車両への組付け時に所定の方向に照準を合わせ、車両の検査工程では、その照準の基準の方向に対するずれ量をカメラ照準検査装置を用いて検査し、そのずれ量を補正する。

このような従来のカメラ照準検査装置として、車両に取付けた撮像手段の車両前方側に補正用マークを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２７６７８７号公報

特許文献１の図４及び図６を以下の図１３で説明する（図４は図１３（ａ）で、図６は図１３（ｂ）で説明する。符号は振り直した。）。なお、図１３（ｃ）については課題説明のために作成した。
図１３（ａ）〜（ｃ）は従来のカメラ照準検査装置の説明図である。
（ａ）は、車両１００にＣＣＤカメラ１０１を取付け、車両１００前方に衝立１０２を配置し、この衝立１０２に補正用マーク１０３を取付け、ＣＣＤカメラ１０１で補正用マーク１０３を撮影し、ＣＣＤカメラ１０１の照準を補正することを示す。

（ｂ）はＣＣＤカメラで撮影した画像データ１０５を示す。この画像データ１０５に写った補正用マーク１０３の基準位置からのずれ量を算出して、ＣＣＤカメラの照準を補正する補正量を求める。

（ｃ）は補正用マークの作用を示す作用図であり、例えば、上記ＣＣＤカメラに代えて、赤外線カメラの照準を検査する場合に、そのままでは補正用マーク１０３を撮影できないため、熱を発する部材で補正用マーク１０３を形成する。補正用マーク１０３の温度が上昇すれば、補正用マーク１０３を撮影したときに、画像データ１０６の黒地の中に白く補正用マーク１０３が浮かび上がる。しかし、時間が経過するにつれて、補正用マーク１０３の周囲も温度が上昇し、十字の補正用マーク１０３の輪郭がぼやけて、赤外線カメラの照準を検査できなくなる。

本発明の課題は、赤外線カメラ照準検査装置において、照準検査のためのターゲットの輪郭をくっきりさせ、赤外線カメラの照準検査精度を高めることにある。

請求項１に係る発明は、車載用赤外線カメラの照準検査を行う赤外線カメラ照準検査装置であって、この赤外線カメラ照準検査装置に、車両に取付けた赤外線カメラから所定距離前方に配置したターゲットボードを備え、このターゲットボードに、赤外線カメラの照準のずれを確認するためのターゲットとなる熱源と、この熱源の周囲に設けた赤外線低反射材とを備えることを特徴とする。

ターゲットボードに、熱源と、この熱源の周囲に設けた赤外線低反射材とを備えることで、赤外線カメラで撮影したターゲットの輪郭をくっきりさせることができ、ターゲットの位置を精度良く認識することができる。

請求項２に係る発明は、熱源を白熱電球としたことを特徴とする。
熱源を白熱電球としたことで、ターゲットボード、ひいては赤外線カメラ照準検査装置のコストを低減することができ、また、白熱電球の交換等のメンテナンスに要するコストをも低減することができる。

請求項３に係る発明は、赤外線低反射材を赤外線低反射塗料としたことを特徴とする。
赤外線低反射材を赤外線低反射塗料としたことにより、赤外線低反射塗料を塗布することでターゲットボードを容易に製作することができる。

請求項１に係る発明では、ターゲットボードに、熱源と、この熱源の周囲に設けた赤外線低反射材とを備えるので、赤外線カメラで撮影したターゲットの輪郭をくっきりさせることができ、ターゲットの位置を精度良く認識することができる。従って、赤外線カメラの照準検査精度を高めることができる。

請求項２に係る発明では、熱源を白熱電球としたので、ターゲットボード、ひいては赤外線カメラ照準検査装置のコストを低減することができる。また、白熱電球の交換等のメンテナンスに要するコストをも低減することができる。

請求項３に係る発明では、赤外線低反射材を赤外線低反射塗料としたので、赤外線低反射塗料を塗布することでターゲットボードを容易に製作することができ、ターゲットボードのコストを低減することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る赤外線カメラ照準検査装置を示す斜視図であり、赤外線カメラ照準検査装置１０（以下、単に「照準検査装置１０」と記す。）は、車両１１に搭載した赤外線カメラ（不図示。詳細は後述する。）で撮影するために車両１１の所定距離前方に配置したターゲットボード１２と、赤外線カメラで撮影した画像を処理する車載用コントロールユニット（不図示）と、この車載用コントロールユニットと通信しながら検査結果を総合的に判断する外部コントロールユニット１３とからなる。なお、１５は車両１１側の車載用コントロールユニットと外部コントロールユニット１３とを接続する第１通信ケーブル、１６はターゲットボード１２と外部コントロールユニット１３とを接続する第２通信ケーブルである。なお、１７，１８はターゲットボード１２を支持する支柱である。

図２は本発明に係る照準検査装置の検査対象となる車両を示す斜視図であり、車両１１の前部に赤外線カメラ、即ち、遠赤外線を検知して撮影する一対の左カメラ２１及び右カメラ２２を配置し、フロントウインド２３に、左カメラ２１及び右カメラ２２で撮影した映像を表示するヘッドアップディスプレイ２４を配置し、車両１１の後部に前述の車載用コントロールユニット２５を配置したことを示す。

上記の左カメラ２１、右カメラ２２、ヘッドアップディスプレイ２４及び車載用コントロールユニット２５は、歩行者検知装置２７を構成するものであり、歩行者検知装置２７は、夜間走行中に、視認しくい歩行者を検知して運転者に知らせるシステムである。

図３は図２の３矢視図であり、左カメラ２１及び右カメラ２２を、フロントバンパ３１に設けたアンダグリル３２の左右奥側に配置したことを示す。なお、３２ａ，３２ｂは左カメラ２１及び右カメラ２２の撮影用の開口であり、アンダグリル３２の左右端部に開けたものである。

図４は本発明に係るターゲットボード及び車両を示す平面図であり、車両１１側の左カメラ２１及び右カメラ２２におけるターゲットボード１２の撮影範囲を想像線で示す。なお、３５，３６はそれぞれ左カメラ２１及び右カメラ２２の光軸を示す。

図５は本発明に係るターゲットボードを示す正面図であり、ターゲットボード１２は、中心線３８から左右に等距離に配置した左ターゲット部４１及び右ターゲット部４２を備える。左ターゲット部４１及び右ターゲット部４２は左右対称で基本構造が同一であり、以下では、左ターゲット部４１のみ説明する。

左ターゲット部４１は、水平に且つ等間隔に並べた正面視円形の４つのターゲット本体４４〜４７と、最も右側のターゲット本体４７の上方に且つターゲット本体４４〜４７のそれぞれの間隔と同一間隔に並べたターゲット本体４８とからなる。なお、５１〜５３は他の検査（例えば、可視光用カメラの照準検査等）に用いるターゲット部である。
このように、ターゲットボード１２を赤外線用カメラと可視光用カメラとのそれぞれの照準検査に共用することで、これらを別々に用意するのに比べてコストを低減することができる。

図６は図５の６−６線断面図であり、ターゲット本体４４は、表側板部材５７に開けた開口５７ａと、この開口５７ａに嵌めたフィルタ５８と、後側板部材６１に取付けたソケット６２と、このソケット６２にねじ込んだ白熱電球６３と、この白熱電球６３の側方及び後方を覆うシェード６４とからなる。なお、６５はソケット６２のコードである。ターゲット本体４５〜４８（符号４８は図５参照）については、ターゲット本体４４と同一構造であり、説明は省略する。

表側板部材５７は、表面５７ｂに赤外線低反射塗料６７（太線で示した部分である。）を塗布した断熱材料であり、白熱電球６３を点灯させたときに、白熱電球６３から受ける熱を表面５７ｂに伝えにくくするとともに、赤外線低反射塗料６７によって表面５７ｂから赤外線の放射を抑える部材である。

フィルタ５８は、乳白色のものであり、白熱電球６３から放射される赤外線を均一に且つ収束させて外部に放射するための部材である。
白熱電球６３は、例えば、１００Ｖ、７Ｗの市販品である。
シェード６４は、白熱電球６３から放射される赤外線をフィルタ５８側へ反射させることで赤外線の出力を大きくするとともに、反射した赤外線が外部に洩れるのを防止するための部材である。

図７（ａ），（ｂ）は赤外線カメラで撮影したターゲット部の映像を比較する作用図である。
（ａ）は実施例（本実施形態）の映像６８であり、左ターゲット部４１（図５参照）のターゲット本体４４〜４８（図５参照）を撮影したものである。
図６に戻って、ターゲット本体４４〜４８は、白熱電球６３、フィルタ５８及びシェード６４で赤外線の出力を高めるととももに、赤外線低反射塗料６７及び断熱材料である表側板部材５７によって、開口５７ａの周囲から赤外線が放射しにくいようにしたため、図７（ａ）において、黒地に白く写ったターゲット部４１Ａのターゲット本体４４Ａ〜４８Ａは輪郭がくっきりしている。

このように、図６において、断熱材料からなる表側板部材５７、フィルタ５８、白熱電球６３、シェード６４及び赤外線低反射塗料６７を用いることで、赤外線の外部への放射をほぼ開口５７ａに集中させることができ、赤外線カメラによる映像におけるターゲット本体４４Ａ〜４８Ａの輪郭をくっきりさせることができ、赤外線カメラの照準検査を精度良く行うことができる。

図７（ｂ）は比較例の映像１１０であり、例えば、本実施例の赤外線低反射塗料６７を用いないものでは、開口５７ａ（図６参照）の縁に近い表面５７ｂ（図６参照）から赤外線が放射してターゲット本体４４Ａ〜４８Ａの輪郭がぼやける。これによって、赤外線カメラの照準検査を行う場合に照準位置が定まらず、照準検査の精度を高めることができない。

図８は本発明に係る赤外線カメラの照準検査のフローチャートである。図中のＳＴＸＸはステップ番号を示す。
ＳＴ０１…照準検査する車両の車種情報を読込む。（このステップからＳＴ０３までは外部コントロールユニットで処理する。）
ＳＴ０２…ターゲットボードに車両を正対させる。
ＳＴ０３…ターゲットボードの白熱電球を点灯させる。

ＳＴ０４…左カメラ及び右カメラでターゲット部を撮影する。（このステップからＳＴ０９までは車載用コントロールユニットで処理する。）
ＳＴ０５…撮影したターゲット部の映像からターゲット部の座標を算出する。
ＳＴ０６…映像の基準位置、例えば、映像の左右及び上下の中心位置を基準位置として、この基準位置の座標に対する撮影したターゲット部の座標のずれ量を算出する。そして、このずれ量にー１を掛けて補正値を求める。

ＳＴ０７…映像を切出す。即ち、補正した後の映像（左カメラ及び右カメラの照準を合わせた映像である。）をディスプレイ表示用として小さく切出す。
ＳＴ０８…左カメラと右カメラとのそれぞれの補正後の映像を重ね合わせる。
ＳＴ０９…左カメラの映像と右カメラの映像とから視差を算出し、左カメラ及び右カメラからターゲットボードまでの距離を算出する。

ＳＴ１０…各データ（上記のずれ量、補正値、映像切出し座標、視差、距離等）が規定範囲内にあるかどうか合否を判定する。（このステップは外部コントロールユニットで処理する。）
ＳＴ１１…左カメラの映像及び右カメラの映像をディスプレイに表示し、目視にて歪み等をチェックする。

以上に述べた照準検査を以下に詳細に説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る照準検査を説明する第１作用図である。
（ａ）は左カメラでターゲットボードを撮影した映像７０を示す。図中の７１，７２はそれぞれ映像７０の水平方向に延びる中心線及び鉛直方向に延びる中心線である。また、４１Ａ，４２Ａは照準が合った左カメラでターゲット部４１，４２を撮影した場合のターゲット部であり、仮想的なものである（以下同じ。）。
実際に映像７０に写ったターゲット部４１Ｂ，４２Ｂは、ターゲット部４１Ａ，４２Ａの左方斜め下方にずれている。即ち、左カメラの照準がずれている。

（ｂ）は右カメラでターゲットボードを撮影した映像７５を示す。図中の７６，７７はそれぞれ映像７５の水平方向に延びる中心線及び鉛直方向に延びる中心線である。
実際に映像７５に写ったターゲット部４１Ｃ，４２Ｃは、ターゲット部４１Ａ，４２Ａの右方斜め上方にずれている。即ち、右カメラの照準がずれている。

図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る照準検査を説明する第２作用図である。
（ａ）は左カメラで撮影した映像７０において、ターゲット部４１Ａ，４２Ａに対するターゲット部４１Ｂ，４２Ｂのずれ量を求めたものである。即ち、中心線７１をｘ軸（右方を正とする。）、中心線７２をｙ軸（上方を正とする。）としたとき（以下同じ。）に、ターゲット部４１Ｂ，４２Ｂは、ターゲット部４１Ａ，４２Ａに対してｘ軸方向に−ｄｘ１、ｙ軸方向に−ｄｙ１だけずれている。
このように、ずれ量は−ｄｘ１，−ｄｙ１であるから、左カメラの照準の補正値は、ずれ量に−１を掛けたｄｘ１，ｄｙ１となる。

（ｂ）は右カメラで撮影した映像７５において、ターゲット部４１Ａ，４２Ａに対するターゲット部４１Ｃ，４２Ｃのずれ量を求めたものである。即ち、ターゲット部４１Ｃ，４２Ｃは、ターゲット部４１Ａ，４２Ａに対してｘ軸方向にｄｘ２、ｙ軸方向にｄｙ２だけずれている。
このように、ずれ量はｄｘ２，ｄｙ２であるから、右カメラの照準の補正値は、ずれ量に−１を掛けた−ｄｘ２，−ｄｙ２となる。

図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る照準検査を説明する第３作用図である。
（ａ）は左カメラで撮影した映像７０において、ターゲット部４１Ｂ，４２Ｂのずれを補正するとともにこれらのターゲット部４１Ｂ，４２Ｂを含むように小さい映像８０を切出すことを示す。

即ち、図９（ａ）におけるターゲット部４１Ａ，４２Ａと中心線７１，７２との位置関係と同一に、図１１（ａ）におけるターゲット部４１Ｂ，４２Ｂに対して中心線８１，８２を引き、映像８０の縦及び横の長さを映像７０の縦及び横の長さの、例えば、半分とした（映像８０は中心線８１，８２に対して線対称な形状である。）。

（ｂ）は右カメラで撮影した映像７５において、ターゲット部４１Ｃ，４２Ｃのずれを補正するとともにこれらのターゲット部４１Ｃ，４２Ｃを含むように小さい映像８５を切出すことを示す。

即ち、図９（ｂ）におけるターゲット部４１Ａ，４２Ａと中心線７６，７７との関係と同一に、図１１（ｂ）におけるターゲット部４１Ｃ，４２Ｃに対して中心線８６，８７を引き、映像８５の縦及び横の長さを映像７５の縦及び横の長さの、例えば、半分とした（映像８５は中心線８６，８７に対して線対称な形状である。）。

図１２は本発明に係る照準検査を説明する第４作用図である。
図１１（ａ），（ｂ）で切出した映像８０，８５を縦に並べ、ターゲット部４１Ｂ，４２Ｂとターゲット部４１Ｃ，４２Ｃとの視差Ｐを求めることを示す。
視差とは、目標を一方向から見た場合と、他方向から見た場合との目標の位置の相違であり、ここで求めた視差に基づいて、左カメラ及び右カメラからターゲットボードまでの距離を算出する。

以上の図１、図２及び図６で説明したように、本発明は第１に、車載用赤外線カメラとしての左カメラ２１及び右カメラ２２の照準検査を行う赤外線カメラ照準検査装置１０であって、この赤外線カメラ照準検査装置１０に、車両１１に取付けた左カメラ２１及び右カメラ２２から所定距離前方に配置したターゲットボード１２を備え、このターゲットボード１２に、左カメラ２１及び右カメラ２２の照準のずれを確認するための左ターゲット部４１及び右ターゲット部４２を構成する熱源としての白熱電球６３と、この白熱電球６３の周囲に設けた赤外線低反射材としての赤外線低反射塗料６７とを備えることを特徴とする。

ターゲットボード１２に、白熱電球６３と、この白熱電球６３の周囲に設けた赤外線低反射塗料６７とを備えるので、左カメラ２１及び右カメラ２２で撮影したターゲット部４１Ａ，４２Ａの輪郭をくっきりさせることができ、ターゲット部４１，４２の位置を精度良く認識することができる。従って、左カメラ２１及び右カメラ２２の照準検査精度を高めることができる。

本発明は第２に、熱源を白熱電球６３としたことを特徴とする。
熱源を白熱電球６３としたので、ターゲットボード１２、ひいては赤外線カメラ照準検査装置１０のコストを低減することができる。また、白熱電球６３の交換等のメンテナンスに要するコストをも低減することができる。

本発明は第３に、赤外線低反射材を赤外線低反射塗料６７としたことを特徴とする。
赤外線低反射材を赤外線低反射塗料６７としたので、赤外線低反射塗料６７を塗布することでターゲットボード１２を容易に製作することができ、ターゲットボード１２のコストを低減することができる。

また、本発明では、歩行者検知装置２７を構成する車載用コントロールユニット２５をも赤外線カメラ照準検査装置１０に含め、この車載用コントロールユニット２５と外部コントロールユニット１３とが通信しながら赤外線カメラの照準検査及び照準補正をほとんど自動で行うものであり、検査設備に要するコストを低減できるとともに、ヒューマンエラーを最小限にすることが可能になる。

尚、本発明では、熱源と白熱電球としたが、これに限らず、ハロゲンランプ、蛍光灯等のランプ類でもよい。

本発明の赤外線カメラ照準検査装置は、生産ラインの車両検査に好適である。

本発明に係る赤外線カメラ照準検査装置を示す斜視図である。 本発明に係る照準検査装置の検査対象となる車両を示す斜視図である。 図２の３矢視図である。 本発明に係るターゲットボード及び車両を示す平面図である。 本発明に係るターゲットボードを示す正面図である。 図５の６−６線断面図である。 赤外線カメラで撮影したターゲット部の映像を比較する作用図である。 本発明に係る赤外線カメラの照準検査のフローチャートである。 本発明に係る照準検査を説明する第１作用図である。 本発明に係る照準検査を説明する第２作用図である。 本発明に係る照準検査を説明する第３作用図である。 本発明に係る照準検査を説明する第４作用図である。 従来のカメラ照準検査装置の説明図である。

符号の説明

１０…赤外線カメラ照準検査装置、１１…車両、１２…ターゲットボード、２１…赤外線カメラ（左カメラ、右カメラ）、４１，４２…ターゲット部（左ターゲット部、右ターゲット部）、６３…熱源（白熱電球）、６７…赤外線低反射材（赤外線低反射塗料）。

Claims (3)

1. 車載用赤外線カメラの照準検査を行う赤外線カメラ照準検査装置であって、
   この赤外線カメラ照準検査装置は、車両に取付けた前記赤外線カメラから所定距離前方に配置したターゲットボードを備え、このターゲットボードは、赤外線カメラの照準のずれを確認するためのターゲットとなる熱源と、この熱源の周囲に設けた赤外線低反射材とを備えることを特徴とする赤外線カメラ照準検査装置。
2. 前記熱源は、白熱電球であることを特徴とする請求項１記載の赤外線カメラ照準検査装置。
3. 前記赤外線低反射材は、赤外線低反射塗料であることを特徴とする請求項１記載の赤外線カメラ照準検査装置。

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