JP2012193960A - Target distance detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、1つの画像センサから出力される画像情報等をもとに目標物までの距離を検出する目標距離検出装置に関するものである。 The present invention relates to a target distance detection device that detects a distance to a target based on image information or the like output from one image sensor.
現在、画像センサから出力される目標物の画像等から、操作員がその画像をもとに測距対象を特定し、目標物の距離を検出する方式については、様々な提案がなされていることは周知のところである。 Currently, various proposals have been made for a method in which an operator specifies a distance measurement target based on an image of a target output from an image sensor and detects the distance of the target. Is well known.
このような方式の一例として、画像センサの画素数と、画像センサで検出された目標の寸法から目標までの距離を計算する画像目標測距装置が従来技術として知られている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of such a method, an image target distance measuring device that calculates the number of pixels of the image sensor and the distance from the target dimension detected by the image sensor to the target is known as a prior art (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、前記の様な従来技術においては、目標を見下ろした角度により目標の寸法は異なるため、測定される目標までの距離に曖昧さ曖昧さが発生し、正確に計測することは困難になるという懸念がある。 However, in the conventional technology as described above, since the target size differs depending on the angle at which the target is looked down, ambiguity occurs in the distance to the target to be measured, and it is difficult to measure accurately. There are concerns.
これを防ぐためには、操作員が目標を検出したときの見下ろし角を推測し、様々な見下ろし角に対応した目標寸法テーブルを保有することが望ましいが、目標寸法テーブルが増大し、現実的には難しい。 In order to prevent this, it is desirable to estimate the look-down angle when the operator detects the target, and to have a target size table corresponding to various look-down angles. difficult.
上述したように、従来技術は、目標を検出したときの見下ろし角により目標寸法に曖昧さが発生するため、これを考慮して1つの画像センサで目標までの距離を正確に計測するシステムは未だ実現化されていない。 As described above, in the conventional technology, ambiguity is generated in the target dimension due to the look-down angle when the target is detected. Therefore, a system that accurately measures the distance to the target with one image sensor is still in consideration. Not realized.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、小型で軽量・低コスト化を行うために1つの画像センサ情報により測距ができるようにした目標距離検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a target distance detection apparatus capable of measuring a distance with one piece of image sensor information in order to reduce the size, weight, and cost. With the goal.
この発明に係る目標距離検出装置は、画像センサにより得られた測距対象の目標の画像を表示すると共に、その表示画像から測距対象の目標寸法の指定操作が可能な操作表示器と、一つ又は複数種類の目標の目標寸法を格納した目標寸法テーブルと、前記操作表示器により指定された目標の種類に基づいて、目標寸法を前記目標寸法テーブルから検索する目標寸法検索器と、前記目標寸法検索器により検索された目標寸法を、画像センサの首振り角で寸法を換算して目標寸法換算値を出力する目標寸法換算器と、前記目標寸法換算値と、前記画像センサから出力される前記画像の総画素数と、前記目標が占有する縦方向又は横方向の画素数とから、前記操作表示器で表示される前記画像内で前記目標が存在する位置における目標面表示範囲を算出する目標面表示範囲算出器と、前記目標面表示範囲と前記画像センサからの画角とから前記目標までの距離を算出する距離算出器とを備える。 A target distance detecting device according to the present invention displays an image of a target of a distance measurement target obtained by an image sensor, and an operation indicator capable of specifying a target dimension of a distance measurement target from the display image, A target dimension table storing target dimensions of one or a plurality of types of targets, a target dimension searcher for searching a target dimension from the target dimension table based on a target type specified by the operation indicator, and the target The target dimension searched by the dimension searcher is converted by the image sensor swing angle and the target dimension converted value is output, and the target dimension converted value is output from the image sensor. From the total number of pixels of the image and the number of vertical or horizontal pixels occupied by the target, a target plane display range at a position where the target exists in the image displayed on the operation display Comprising a target surface display range calculator for output, and a distance calculator for calculating a distance to the target from the field angle from the image sensor and the target surface display range.
この発明によれば、1つの画像センサ情報により、画像センサの首振り角に応じて目標寸法を変換することにより、目標までの距離が計測できると共に、小型で軽量・低コスト化・正確性が図れる。 According to the present invention, the distance to the target can be measured by converting the target dimension according to the swing angle of the image sensor by using one image sensor information, and the size, weight, cost, and accuracy can be reduced. I can plan.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る目標距離検出装置の構成を示すブロック図であり、図2は、実施の形態1における目標距離検出の具体的な事例を示したものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a target distance detection apparatus according to
図1に示される目標距離検出装置は、画像センサ1により得られた測距対象の目標の画像を表示すると共に、その表示画像から測距対象の目標の種類の指定操作が可能な操作表示器4と、一つ又は複数種類の目標の寸法を格納した目標寸法テーブル6と、前記操作表示器4により指定された目標の種類に基づいて、目標寸法を前記目標寸法テーブル6から検索する目標寸法検索器5と、前記目標寸法検索器5により検索された目標寸法を画像センサの首振り角で寸法を換算する目標寸法換算器7と、前記目標寸法換算器7で出力された目標寸法換算値と、前記画像センサから出力される前記画像の総画素数と、前記目標が占有する縦方向又は横方向の画素数とから、前記操作表示器4で表示される前記画像内の目標が存在する位置における目標面表示範囲を算出する目標面表示範囲算出器2と、前記目標面表示範囲算出器2からの目標面表示範囲と前記画像センサからの画角とから前記目標までの距離を算出する距離算出器3とを備えている。
なお、画像センサは角センサ機能を備えて首振り角を出力するが、別途、回転角度センサを設けて首振り角を目標寸法換算器に出力するようにしてもよい。
The target distance detection device shown in FIG. 1 displays an image of a target of distance measurement obtained by the
Although the image sensor has an angle sensor function and outputs a swing angle, a rotation angle sensor may be provided separately to output the swing angle to the target size converter.
次に、動作について説明する。
図1において、操作表示器4は、画像センサ1から取得した画像を表示し、この表示画像から操作員が測距目標の選択及び想定する目標の種類等の入力を実施する。
目標寸法検索器5は、操作表示器4から入力された目標の種類等をもとに目標寸法テーブル6から該当する目標の寸法を検索する。
目標寸法換算器7は目標寸法検索器5で検索された目標寸法を、画像センサ1から入力された首振り角をもとに角度変換し目標の寸法を換算する。
目標面表示範囲算出器2は、操作表示器4で画像センサ1からの総画素数及び目標が占める画素数から目標面の一辺の長さを計算する。
距離算出器3は、目標面表示範囲算出器2の結果をもとに、操作員が選定された目標までの距離を計算する。
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, the operation display 4 displays an image acquired from the
The target
The target dimension converter 7 converts the target dimension searched by the
The target surface
The
図2を参照して説明すると、まず、画像センサ1で出力された画像を表示する操作表示器4において、操作員が測距する目標を操作表示器4の表示画面の中心に合わせる等により測距目標の種類を選定する。
目標寸法検索器5は、選定された目標の種類をもとに目標寸法テーブル6から測距目標の寸法を検索する。
図3に寸法テーブル6の一例を示す。例えば、測距対象が人物の場合は高さ1.8m、幅0.5m等の寸法設定値が検索される。
With reference to FIG. 2, first, in the operation display 4 that displays the image output by the
The target
FIG. 3 shows an example of the dimension table 6. For example, when the distance measurement target is a person, a dimension setting value such as a height of 1.8 m and a width of 0.5 m is retrieved.
ここで、目標寸法換算器7で画像センサから出力される首振り角から目標寸法を換算する方法を示す。図2に示すように、一例として前述の人物(高さH)、首振り角をφとすると目標寸法換算値は式(1)になる。 Here, a method of converting the target dimension from the swing angle output from the image sensor by the target dimension converter 7 will be described. As shown in FIG. 2, as an example, when the above-mentioned person (height H) and the swing angle are φ, the target dimension converted value is expressed by equation (1).
次に、目標面表示範囲算出器2では、画像センサ1から得られる画像の総画素数(縦、横)及び操作表示器4で指定された目標が占める画素数(縦、横)と、寸法換算器7にて換算された目標寸法換算値7から測距対象の目標が存在する位置の表示範囲を計算する。
Next, in the target plane
ここで、操作表示器4で表示された測距対象の目標が存在する位置の目標面表示範囲Gの算出方法を示す。図2に示すように、一例として、縦横方向のうち縦方向について、画像センサ1の縦画素数をN(縦)、目標が占める縦画素数をn、目標寸法検索器で検索した目標の実際に想定される縦寸法をLとすると、目標面表示範囲Gは、式(2)になる。
Here, a calculation method of the target plane display range G at the position where the target of the distance measurement target displayed on the operation display 4 exists will be described. As shown in FIG. 2, as an example, in the vertical direction of the vertical and horizontal directions, the number of vertical pixels of the
さらに、距離算出器3は、画像センサ1から得られる画角θと、目標面表示範囲算出器2で計算した目標面表示範囲(縦)Gから目標までの距離Rを計算する。ここで、目標までの距離Rは式(3)で示される。
Further, the
最後に、計算した目標までの距離Rを操作表示器4に表示する。これにより、操作者は、操作員位置から目標との距離を把握することが可能となる。 Finally, the calculated distance R to the target is displayed on the operation display 4. As a result, the operator can grasp the distance from the operator position to the target.
以上は、目標の縦方向の画素数に対して計算したものであり、例えば、測距対象とする人物等が横画素方向に広がりをもっている場合は、横画素に対しても、式(1)、(2)を適用することにより測距可能となることは勿論である。 The above is calculated with respect to the target number of pixels in the vertical direction. For example, when a person to be distance-measured has a spread in the horizontal pixel direction, the expression (1) is also applied to the horizontal pixels. Of course, it becomes possible to measure the distance by applying (2).
従って、この実施の形態1によれば、従来、画像センサの首振り角により変化する目標寸法の曖昧さから生じていた目標距離誤差を小さくでき、正確に距離を測定することが可能となる。 Therefore, according to the first embodiment, it is possible to reduce the target distance error that has conventionally occurred due to the ambiguity of the target dimension that changes depending on the swing angle of the image sensor, and it is possible to accurately measure the distance.
1 画像センサ、2 目標面表示範囲算出器、3 距離算出器、4 操作表示器、5 目標寸法検索器、6 目標寸法テーブル、7 目標寸法換算器。 1 image sensor, 2 target plane display range calculator, 3 distance calculator, 4 operation display, 5 target dimension searcher, 6 target dimension table, 7 target dimension converter.
Claims (2)
一つ又は複数種類の目標の目標寸法を格納した目標寸法テーブルと、
前記操作表示器により指定された目標の種類に基づいて、目標寸法を前記目標寸法テーブルから検索する目標寸法検索器と、
前記目標寸法検索器により検索された目標寸法を、画像センサの首振り角で寸法を換算して目標寸法換算値を出力する目標寸法換算器と、
前記目標寸法換算値と、前記画像センサから出力される前記画像の総画素数と、前記目標が占有する縦方向又は横方向の画素数とから、前記操作表示器で表示される前記画像内で前記目標が存在する位置における目標面表示範囲を算出する目標面表示範囲算出器と、
前記目標面表示範囲と前記画像センサからの画角とから前記目標までの距離を算出する距離算出器と、
を備えることを特徴とする目標距離検出装置。 An operation indicator capable of displaying a target image of a distance measurement target obtained by the image sensor and capable of specifying a target dimension of the distance measurement target from the display image;
A target dimension table storing target dimensions of one or more types of targets;
A target dimension searcher for searching a target dimension from the target dimension table based on a target type designated by the operation indicator;
A target dimension converter that outputs a target dimension converted value by converting the target dimension searched by the target dimension searcher with the swing angle of the image sensor; and
In the image displayed on the operation display, the target dimension conversion value, the total number of pixels of the image output from the image sensor, and the number of vertical or horizontal pixels occupied by the target are displayed. A target surface display range calculator for calculating a target surface display range at a position where the target exists;
A distance calculator for calculating a distance from the target surface display range and an angle of view from the image sensor to the target;
A target distance detection device comprising:
により算出することを特徴とする請求項1記載の目標距離検出装置。 The target dimension converter uses the target dimension conversion value n as the swing angle φ and the target vertical dimension H.
The target distance detection apparatus according to claim 1, wherein the target distance detection apparatus calculates the target distance.
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CN108918098A (en) * | 2018-08-24 | 2018-11-30 | 天津市医疗器械质量监督检验中心 | The test method of entrance pupil field angle under a kind of medical endoscope rectangular field |
US11010922B1 (en) * | 2016-10-31 | 2021-05-18 | United Services Automobile Association (Usaa) | Systems and methods for calibrating distance estimation in image analysis |
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