JP2509386B2 - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
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- JP2509386B2 JP2509386B2 JP2336136A JP33613690A JP2509386B2 JP 2509386 B2 JP2509386 B2 JP 2509386B2 JP 2336136 A JP2336136 A JP 2336136A JP 33613690 A JP33613690 A JP 33613690A JP 2509386 B2 JP2509386 B2 JP 2509386B2
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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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は距離検出装置に関し、特に自動車等の移動
対象物までの距離を連続的に検出する距離検出装置に関
するものである。
対象物までの距離を連続的に検出する距離検出装置に関
するものである。
従来、イメージセンサを用いた距離検出装置はよく知
られており、例えば特公昭63−46363号公報に開示され
たものがある。第５図はその一例の距離検出装置の構成
を示している。
られており、例えば特公昭63−46363号公報に開示され
たものがある。第５図はその一例の距離検出装置の構成
を示している。
第５図において、1,2は基線長Ｂだけ離れた左右の光
学系としてのレンズ、3,4はレンズ1,2の後方にその焦点
距離ｆだけ離れた位置にそれぞれ配置された２次元のイ
メージセンサ、５はレンズ1,2の前方でそのレンズ面か
らＲの距離にある対象物である。6,7はイメージセンサ
3,4からアナログ信号をそれぞれ入力してデジタル信号
に変換するA/D（アナログ／デジタル）変換器、8,9はA/
D変換器6,7からそれぞれデジタル信号を入力して記憶す
るメモリ、10はメモリ8,9に格納された画像信号を処理
して対象物５までの距離を求めるCPU（中央処理装置）
である。
学系としてのレンズ、3,4はレンズ1,2の後方にその焦点
距離ｆだけ離れた位置にそれぞれ配置された２次元のイ
メージセンサ、５はレンズ1,2の前方でそのレンズ面か
らＲの距離にある対象物である。6,7はイメージセンサ
3,4からアナログ信号をそれぞれ入力してデジタル信号
に変換するA/D（アナログ／デジタル）変換器、8,9はA/
D変換器6,7からそれぞれデジタル信号を入力して記憶す
るメモリ、10はメモリ8,9に格納された画像信号を処理
して対象物５までの距離を求めるCPU（中央処理装置）
である。
次に動作について説明する。対象物５の像はレンズ1,
2によってイメージセンサ3,4上に結像される。その光像
をそれぞれ光電変換するイメージセンサ3,4から得られ
る画像信号は、それぞれA/D変換器6,7にてデジタル信号
に変換され、メモリ8,9に格納される。CPU10はメモリ8,
9に格納された画像信号を画像処理して対象物５までの
距離を演算する。
2によってイメージセンサ3,4上に結像される。その光像
をそれぞれ光電変換するイメージセンサ3,4から得られ
る画像信号は、それぞれA/D変換器6,7にてデジタル信号
に変換され、メモリ8,9に格納される。CPU10はメモリ8,
9に格納された画像信号を画像処理して対象物５までの
距離を演算する。
上記CPU10による画像処理について更に詳しく述べ
る。CPU10は、まずメモリ8,9からイメージセンサ3,4の
左上端に相当する画素の画像信号をそれぞれ読み出し、
その差の絶対値を演算する。次に、CPU10は、各々左上
端から１つ右にある画素の画像信号をメモリ8,9から読
み出し、その差の絶対値を演算する。この操作を有効画
面の画素全てに対して順次行い、その演算結果を積算し
て第１の積算値を求める。
る。CPU10は、まずメモリ8,9からイメージセンサ3,4の
左上端に相当する画素の画像信号をそれぞれ読み出し、
その差の絶対値を演算する。次に、CPU10は、各々左上
端から１つ右にある画素の画像信号をメモリ8,9から読
み出し、その差の絶対値を演算する。この操作を有効画
面の画素全てに対して順次行い、その演算結果を積算し
て第１の積算値を求める。
次に、CPU10は、イメージセンサ３の左上端の画素の
画像信号と、イメージセンサ４の左上端から１つ右の画
素の画像信号をメモリ8,9から読み出し、その差の絶対
値を求め、更に上記と同様にして１画素分ずれた画像信
号同士の差の絶対値を求め、それらの積算値である第２
の積算値を求める。
画像信号と、イメージセンサ４の左上端から１つ右の画
素の画像信号をメモリ8,9から読み出し、その差の絶対
値を求め、更に上記と同様にして１画素分ずれた画像信
号同士の差の絶対値を求め、それらの積算値である第２
の積算値を求める。
以下、CPU10は、イメージセンサ４に対応する画像信
号について、１画素づつ右にずらせた場合の画像信号の
差の絶対値の積算値を上記の手順と同様にして求める。
そして、CPU10はこれらの積算値の最小値を求める。そ
の最小値がｎ画素ずらした場合のものであるならば、イ
メージセンサ3,4による左右の画像は、レンズ1,2の光軸
を基準にしてｎ画素分ずれていることになる。いま、イ
メージセンサ3,4の各画素のピッチをｐとすれば、左右
の画像のずれ量はｎ＊ｐであり、三角測量により対象物
５までの距離Ｒが（１）式で求められる。
号について、１画素づつ右にずらせた場合の画像信号の
差の絶対値の積算値を上記の手順と同様にして求める。
そして、CPU10はこれらの積算値の最小値を求める。そ
の最小値がｎ画素ずらした場合のものであるならば、イ
メージセンサ3,4による左右の画像は、レンズ1,2の光軸
を基準にしてｎ画素分ずれていることになる。いま、イ
メージセンサ3,4の各画素のピッチをｐとすれば、左右
の画像のずれ量はｎ＊ｐであり、三角測量により対象物
５までの距離Ｒが（１）式で求められる。
Ｒ＝（ｆ＊Ｂ）／（ｎ＊ｐ） ……（１） 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の距離検出装置は以上のように構成されているの
で、イメージセンサ3,4より得られる画像信号の比較を
画面全体について行う場合、距離検出する迄の演算時間
が長すぎる為に車間距離警報装置や自動追尾装置などの
システムに応用することができず、例えば車間距離を検
出する距離検出装置として実用的でないなどの課題があ
った。
で、イメージセンサ3,4より得られる画像信号の比較を
画面全体について行う場合、距離検出する迄の演算時間
が長すぎる為に車間距離警報装置や自動追尾装置などの
システムに応用することができず、例えば車間距離を検
出する距離検出装置として実用的でないなどの課題があ
った。
この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たもので、画像処理時間が短かく、かつ信頼性を向上さ
せることができ、車間距離警報装置や自動追尾装置など
にも応用可能な距離検出装置を得ることを目的とする。
たもので、画像処理時間が短かく、かつ信頼性を向上さ
せることができ、車間距離警報装置や自動追尾装置など
にも応用可能な距離検出装置を得ることを目的とする。
この発明の距離検出装置は、イメージセンサと、イメ
ージセンサ上に結像させる一対の光学系と、イメージセ
ンサからの一対の画像信号を記憶するメモリと、一方の
画像信号にウィンドウを設定するウィンドウ設定手段
と、ウィンドウ内の基準画像信号と他方の画像信号をシ
フトしながら比較処理して距離検出する距離演算手段
と、基準画像信号を記憶するウィンドウメモリと、ウィ
ンドウメモリ内の基準画像信号と所定時間後記憶される
ウィンドウ設定測の画像信号を比較処理して仮ウィンド
ウを設定する仮ウィンドウ設定手段と、この仮ウィンド
ウをその周辺にずらせ、仮ウィンドウの画像信号が対称
性を有する場合のみウィンドウの位置を更新するウィン
ドウ更新手段を設けたものである。
ージセンサ上に結像させる一対の光学系と、イメージセ
ンサからの一対の画像信号を記憶するメモリと、一方の
画像信号にウィンドウを設定するウィンドウ設定手段
と、ウィンドウ内の基準画像信号と他方の画像信号をシ
フトしながら比較処理して距離検出する距離演算手段
と、基準画像信号を記憶するウィンドウメモリと、ウィ
ンドウメモリ内の基準画像信号と所定時間後記憶される
ウィンドウ設定測の画像信号を比較処理して仮ウィンド
ウを設定する仮ウィンドウ設定手段と、この仮ウィンド
ウをその周辺にずらせ、仮ウィンドウの画像信号が対称
性を有する場合のみウィンドウの位置を更新するウィン
ドウ更新手段を設けたものである。
この発明による距離検出装置は、二次元イメージセン
サと、対象物の像を一対にしてイメージセンサ上に結像
する一対の光学系と、イメージセンサより出力される一
対の画像信号を周期的に記憶するメモリと、このメモリ
に記憶されたある時刻の画像信号の一方にウィンドウを
設定するウィンドウ設定手段と、ウィンドウ内の画像信
号を基準にして他方の画像信号をシフトしながら比較処
理することにより三角測量の原理で対象物までの距離を
算出する距離演算手段と、ウィンドウ内の基準画像信号
を記憶するウィンドウメモリと、このウィンドウメモリ
内の基準画像信号と所定時間後にメモリのウィンドウ設
定側の記憶領域に格納される画像信号を比較処理するこ
とにより仮ウィンドウを設定する仮ウィンドウ設定手段
と、この仮ウィンドウのその周辺にずらしながら仮ウィ
ンドウ内の画像信号が左右対称性を有するか否かを判定
する左右対称性判定手段と、左右対称性判定における演
算結果から追尾対象が妥当であるか否かを判定し、追尾
・測距動作の継続、中断を判定する信頼性判定手段とを
備えたものである。
サと、対象物の像を一対にしてイメージセンサ上に結像
する一対の光学系と、イメージセンサより出力される一
対の画像信号を周期的に記憶するメモリと、このメモリ
に記憶されたある時刻の画像信号の一方にウィンドウを
設定するウィンドウ設定手段と、ウィンドウ内の画像信
号を基準にして他方の画像信号をシフトしながら比較処
理することにより三角測量の原理で対象物までの距離を
算出する距離演算手段と、ウィンドウ内の基準画像信号
を記憶するウィンドウメモリと、このウィンドウメモリ
内の基準画像信号と所定時間後にメモリのウィンドウ設
定側の記憶領域に格納される画像信号を比較処理するこ
とにより仮ウィンドウを設定する仮ウィンドウ設定手段
と、この仮ウィンドウのその周辺にずらしながら仮ウィ
ンドウ内の画像信号が左右対称性を有するか否かを判定
する左右対称性判定手段と、左右対称性判定における演
算結果から追尾対象が妥当であるか否かを判定し、追尾
・測距動作の継続、中断を判定する信頼性判定手段とを
備えたものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例による距離検出装置を示す図
である。第１図において、第５図と同一又は相当部分に
は同符号を付し、その説明を省略する。11はメモリ８に
格納された画像信号用い、イメージセンサ３で捕えた対
象物５の画像を左画像として表示し、この表示の際にCP
U10によって表示制御される表示装置、12は操作者が表
示装置11の画面を見ながらウィンドウを設定でき、メモ
リ８に記憶された画像信号による左画像にウィンドウを
設定するためのウィンドウ形成装置で、CPU10に接続さ
れている。13はウィンドウ内の画像信号を基準画像信号
として記憶するウィンドウメモリで、CPU10に接続され
ている。
１図はこの発明の一実施例による距離検出装置を示す図
である。第１図において、第５図と同一又は相当部分に
は同符号を付し、その説明を省略する。11はメモリ８に
格納された画像信号用い、イメージセンサ３で捕えた対
象物５の画像を左画像として表示し、この表示の際にCP
U10によって表示制御される表示装置、12は操作者が表
示装置11の画面を見ながらウィンドウを設定でき、メモ
リ８に記憶された画像信号による左画像にウィンドウを
設定するためのウィンドウ形成装置で、CPU10に接続さ
れている。13はウィンドウ内の画像信号を基準画像信号
として記憶するウィンドウメモリで、CPU10に接続され
ている。
CPU10は、表示装置11とウィンドウ形成装置12とでメ
モリ８に記憶されたある時刻の画像信号にウィンドウを
設定するウィンドウ設定手段を構成し、ウィンドウ内の
画像信号を基準にしてメモリ９内の画像信号をシフトし
ながら比較処理することにより三角測量の原理で対象物
５迄の距離を演算する距離演算手段と、ウィンドウメモ
リ13内の基準画像信号と所定時間後にメモリ８に格納さ
れる画像信号を比較処理することにより仮ウィンドウを
設定する仮ウィンドウ設定手段と、仮ウィンドウを周辺
にずらせて仮ウィンドウの画像信号が左右対称性を有す
る場合のみウィンドウ更新するウィンドウ更新手段とを
構成している。
モリ８に記憶されたある時刻の画像信号にウィンドウを
設定するウィンドウ設定手段を構成し、ウィンドウ内の
画像信号を基準にしてメモリ９内の画像信号をシフトし
ながら比較処理することにより三角測量の原理で対象物
５迄の距離を演算する距離演算手段と、ウィンドウメモ
リ13内の基準画像信号と所定時間後にメモリ８に格納さ
れる画像信号を比較処理することにより仮ウィンドウを
設定する仮ウィンドウ設定手段と、仮ウィンドウを周辺
にずらせて仮ウィンドウの画像信号が左右対称性を有す
る場合のみウィンドウ更新するウィンドウ更新手段とを
構成している。
次に動作について説明する。水平に配置された左右一
対の光学系であるレンズ1,2により対象物５の像をその
レンズ1,2とそれぞれ光軸を合わせて設置してあるイメ
ージセンサ3,4上に結像させている。イメージセンサ3,4
の出力は、A/D変換器6,7をそれぞれ介して、所定のサン
プリング周期でデジタル信号に変換され、そのデータで
ある画像信号はCPU10のアドレス制御によりメモリ8,9に
それぞれ格納される。また、メモリ８に記憶された左画
像はCPU10の制御により画像信号で表示装置11に送られ
第２図（Ａ）に示す表示画面として見ることができる。
更に運転者が、この表示装置11の表示画面を見て、ウィ
ンドウ形成装置12を操作することによりウィンドウの位
置及び大きさを指定すれば、CPU10がこれを読み取って
メモリ８内の画像信号にウィンドウを設定して表示装置
11の表示画面に第２図（Ａ）に示すように対象物５の画
像を囲うウィンドウ14を表示させる。また、CPU10は、
メモリ９に記憶された第２図（Ｂ）に示す右画像に、ウ
ィンドウ14と相対的に同じ領域を含み同じ行幅で比較領
域15を設定する。そして、CPU10は、第２図（Ａ）に示
すウィンドウ14内の画像を基準画像として、この基準画
像と同じ大きさで比較領域15内において左端から順に行
方向に１画素分ずつ即ち１列分ずつずらした比較画像と
順に画像比較し、この比較結果に基づき上記（１）式を
用いた対象物５迄の距離を検出する。
対の光学系であるレンズ1,2により対象物５の像をその
レンズ1,2とそれぞれ光軸を合わせて設置してあるイメ
ージセンサ3,4上に結像させている。イメージセンサ3,4
の出力は、A/D変換器6,7をそれぞれ介して、所定のサン
プリング周期でデジタル信号に変換され、そのデータで
ある画像信号はCPU10のアドレス制御によりメモリ8,9に
それぞれ格納される。また、メモリ８に記憶された左画
像はCPU10の制御により画像信号で表示装置11に送られ
第２図（Ａ）に示す表示画面として見ることができる。
更に運転者が、この表示装置11の表示画面を見て、ウィ
ンドウ形成装置12を操作することによりウィンドウの位
置及び大きさを指定すれば、CPU10がこれを読み取って
メモリ８内の画像信号にウィンドウを設定して表示装置
11の表示画面に第２図（Ａ）に示すように対象物５の画
像を囲うウィンドウ14を表示させる。また、CPU10は、
メモリ９に記憶された第２図（Ｂ）に示す右画像に、ウ
ィンドウ14と相対的に同じ領域を含み同じ行幅で比較領
域15を設定する。そして、CPU10は、第２図（Ａ）に示
すウィンドウ14内の画像を基準画像として、この基準画
像と同じ大きさで比較領域15内において左端から順に行
方向に１画素分ずつ即ち１列分ずつずらした比較画像と
順に画像比較し、この比較結果に基づき上記（１）式を
用いた対象物５迄の距離を検出する。
即ち、CPU10は、ウィンドウ14内の基準画像に対応す
るメモリ８内の画像信号Lij（但し、ijは画像のｉ行ｊ
列目の画素座標を示し、右画像の画像信号についても同
じとする。）と、比較領域15内の比較画像に対応するメ
モリ９内の画像信号Ri(j+l)（但し、ｌは基準画像の画
像の信号に対する比較画像の画像信号の行方向の画素の
シフト量を示す。）を用いて、両画像信号の差の絶対値
の総和 をそれぞれ求め、基準画像と比較画像が最も一致する最
小値Cmを検出する。
るメモリ８内の画像信号Lij（但し、ijは画像のｉ行ｊ
列目の画素座標を示し、右画像の画像信号についても同
じとする。）と、比較領域15内の比較画像に対応するメ
モリ９内の画像信号Ri(j+l)（但し、ｌは基準画像の画
像の信号に対する比較画像の画像信号の行方向の画素の
シフト量を示す。）を用いて、両画像信号の差の絶対値
の総和 をそれぞれ求め、基準画像と比較画像が最も一致する最
小値Cmを検出する。
いま、０≦ｍ＜２であればｎ＝ｍ、ｍ≧２であればC
m-1,Cm+1を求めて３点補間を行ない、ｎ＝（補間値
ｍ′）とし、イメージセンサ3,4の画素のピッチ数を
ｐ、さらに光学系の基線長をＢ、レンズ1,2の焦点距離
をｆ、対象物５までの距離（例えば車間距離）Ｒとすれ
ば、CPU10は上記（１）式により距離Ｒを求めることが
できる。
m-1,Cm+1を求めて３点補間を行ない、ｎ＝（補間値
ｍ′）とし、イメージセンサ3,4の画素のピッチ数を
ｐ、さらに光学系の基線長をＢ、レンズ1,2の焦点距離
をｆ、対象物５までの距離（例えば車間距離）Ｒとすれ
ば、CPU10は上記（１）式により距離Ｒを求めることが
できる。
ここで用いる３点補間法は、シフトパターンの導入に
より低下した距離検出分解能及び精度を改善するための
手法であり、例えば雑誌：アイム ミノルタ テクノロ
ジー レポート,1986年特集号38頁〜39頁ミノルタ
（株）発行等に示されている以下の（２）式及び（３）
式で定義されている。
より低下した距離検出分解能及び精度を改善するための
手法であり、例えば雑誌：アイム ミノルタ テクノロ
ジー レポート,1986年特集号38頁〜39頁ミノルタ
（株）発行等に示されている以下の（２）式及び（３）
式で定義されている。
Cm-1≧Cm+1の場合、 ｍ′＝（Cm-1−Cm+1）／｛２＊（Cm-1−Cm）｝…（２） Cm-1＜Cm+1の場合、 ｍ′＝（Cm+1−Cm-1）／｛２＊（Cm+1−Cm）｝…（３） 上記による距離検出装置は、上記の手順による測距終
了後に、自動的にウィンドウ14を対象物５に追随して移
動させて測距する更新機能を有し、運転者が、一旦ウィ
ンドウ14を設定すれば対象物５の移動に関わらず、表示
装置11に表示される視野内に対象物５がある限り、引続
き対象物５迄の距離を計測可能にしている。
了後に、自動的にウィンドウ14を対象物５に追随して移
動させて測距する更新機能を有し、運転者が、一旦ウィ
ンドウ14を設定すれば対象物５の移動に関わらず、表示
装置11に表示される視野内に対象物５がある限り、引続
き対象物５迄の距離を計測可能にしている。
第３図はウィンドウの更新手順を示した説明図であ
る。まずCPU10は、時間ｔ＝t0の時に上記の手順により
対象物５迄の距離Ｒを求めた後、その時のウィンドウ14
内の基準画像に対応するメモリ８内の画像信号Lijを基
準画像信号Wijとしてウィンドウメモリ13に記憶させ
る。次に、CPU10は、サンプリング周期Δｔ経過時点の
ｔ＝t0＋Δｔ＝t1時において、サンプリングしたメモリ
８内の画像信号の内、第３図（ｃ）に示すウィンドウ14
を含むその近傍迄の近傍領域16内で対応するウィンドウ
14相当分の画像信号Ｌ′(i+q)(j+l)とウィンドウメモリ
13内の画像信号Wijを、上記と同様にしてし近傍領域16
内で比較画像を順次シフトさせて画像比較する。この場
合には、比較画像を行方向ばかりでなく列方向にも１画
素ずつシフトさせる。
る。まずCPU10は、時間ｔ＝t0の時に上記の手順により
対象物５迄の距離Ｒを求めた後、その時のウィンドウ14
内の基準画像に対応するメモリ８内の画像信号Lijを基
準画像信号Wijとしてウィンドウメモリ13に記憶させ
る。次に、CPU10は、サンプリング周期Δｔ経過時点の
ｔ＝t0＋Δｔ＝t1時において、サンプリングしたメモリ
８内の画像信号の内、第３図（ｃ）に示すウィンドウ14
を含むその近傍迄の近傍領域16内で対応するウィンドウ
14相当分の画像信号Ｌ′(i+q)(j+l)とウィンドウメモリ
13内の画像信号Wijを、上記と同様にしてし近傍領域16
内で比較画像を順次シフトさせて画像比較する。この場
合には、比較画像を行方向ばかりでなく列方向にも１画
素ずつシフトさせる。
ウィンドウ14の存在した基準画像の位置を基準とする
と、画像信号Ｌ′(i+q)(j+l)とその比較画像は行方向に
ｌ画素分、列方向にｑ画素分ずれた位置にある。
と、画像信号Ｌ′(i+q)(j+l)とその比較画像は行方向に
ｌ画素分、列方向にｑ画素分ずれた位置にある。
CPUは、上記の画像比較により各画像信号の差の絶対
値の総和 を演算していき、その時の演算結果が最小になる時のシ
フト数ｑ＝q0,l＝l0に対応する領域をｔ＝t1時の仮ウィ
ンドウ14aとする（第３図（Ａ）参照）。第３図（Ｂ）
はこの仮ウィンドウ14aをメモリ８に記憶された左画像
の新しいウィンドウと仮定した場合のメモリ９に記憶さ
れた右画像の比較領域15aを示している。
値の総和 を演算していき、その時の演算結果が最小になる時のシ
フト数ｑ＝q0,l＝l0に対応する領域をｔ＝t1時の仮ウィ
ンドウ14aとする（第３図（Ａ）参照）。第３図（Ｂ）
はこの仮ウィンドウ14aをメモリ８に記憶された左画像
の新しいウィンドウと仮定した場合のメモリ９に記憶さ
れた右画像の比較領域15aを示している。
第４図（Ａ）及び（Ｂ）は、上記の手順により求めた
仮ウィンドウ14a内の画像信号Ｌ′(i+q0)(j+l0)の左右
対称性を調べるウィンドウ判定の手順を示した説明図で
ある。仮ウィンドウ14a内の画像信号Ｌ′(i+q0)(j+l0)
を第４図（Ａ）に示すように、aIJ（但し、Ｉ＝１…α,
J＝１…β）とすると、CPU10は上記の手順により求めた
仮ウィンドウ14aについて一点鎖線17を軸中心として各
行毎に、 を求め、更に仮ウィンドウ14aの全行に対する総和 を求める。この仮ウィンドウ14aを左又は右に１画素分
ずつずらせる毎に、上記と同様にして対称性を示す値Ｓ
を算出する、この仮ウィンドウ14aを左又は右にずらせ
る領域は第４図（Ｂ）の符号18で示すように仮ウィンド
ウ14aの左右の近傍領域18であり、仮ウィンドウ14aを左
及び右に複数画素分ずらした領域である。仮ウィンドウ
14aをｘ画素ずらした場合に、上記と同様の演算により
得られた結果をそれぞれS-x及びSxとして、その演算結
果が最小となる場合のシフト数ｕに対応する領域におい
て、Suが所定値以下であればその場合のウィンドウ内の
画像が左右対称性を有すると判定して、新ウィンドウと
して設定し、設定装置11に表示させる。例えば、S0が最
小値で所定値以下であれば、仮ウィンドウ14aを新ウィ
ンドウ14aとして第３図（Ａ）のように表示装置11に表
示させ、これに対応してCPU10は第３図（Ｂ）のように
右画像に比較領域15aを設定する。
仮ウィンドウ14a内の画像信号Ｌ′(i+q0)(j+l0)の左右
対称性を調べるウィンドウ判定の手順を示した説明図で
ある。仮ウィンドウ14a内の画像信号Ｌ′(i+q0)(j+l0)
を第４図（Ａ）に示すように、aIJ（但し、Ｉ＝１…α,
J＝１…β）とすると、CPU10は上記の手順により求めた
仮ウィンドウ14aについて一点鎖線17を軸中心として各
行毎に、 を求め、更に仮ウィンドウ14aの全行に対する総和 を求める。この仮ウィンドウ14aを左又は右に１画素分
ずつずらせる毎に、上記と同様にして対称性を示す値Ｓ
を算出する、この仮ウィンドウ14aを左又は右にずらせ
る領域は第４図（Ｂ）の符号18で示すように仮ウィンド
ウ14aの左右の近傍領域18であり、仮ウィンドウ14aを左
及び右に複数画素分ずらした領域である。仮ウィンドウ
14aをｘ画素ずらした場合に、上記と同様の演算により
得られた結果をそれぞれS-x及びSxとして、その演算結
果が最小となる場合のシフト数ｕに対応する領域におい
て、Suが所定値以下であればその場合のウィンドウ内の
画像が左右対称性を有すると判定して、新ウィンドウと
して設定し、設定装置11に表示させる。例えば、S0が最
小値で所定値以下であれば、仮ウィンドウ14aを新ウィ
ンドウ14aとして第３図（Ａ）のように表示装置11に表
示させ、これに対応してCPU10は第３図（Ｂ）のように
右画像に比較領域15aを設定する。
CPU10は新ウィンドウが決まれば第２図を参照して述
べたと同じ手順により新ウィンドウに対応する画像を基
準画像とし、右画像の比較領域内の比較画像と画像比較
し、上記（１）式又（１）〜（３）式を用いて対称物５
迄の距離を算出し、かつその新ウィンドウ内の画像信号
を基準画像信号としてウィンドウメモリ13に転送する。
べたと同じ手順により新ウィンドウに対応する画像を基
準画像とし、右画像の比較領域内の比較画像と画像比較
し、上記（１）式又（１）〜（３）式を用いて対称物５
迄の距離を算出し、かつその新ウィンドウ内の画像信号
を基準画像信号としてウィンドウメモリ13に転送する。
CPU10は、上記対称性を示す値Suが上記所定値を超え
ると判定すれば、エラーとみなしてウィンドウの自動更
新を行わないようにし、信頼性の向上を図っている。
ると判定すれば、エラーとみなしてウィンドウの自動更
新を行わないようにし、信頼性の向上を図っている。
上記のようにこの実施例では、ウィンドウ内の画像信
号を基準とすることにより画像比較に用いる１画面の画
素数を減らすことができ、大幅な処理時間の短縮が可能
であり、更に、ウィンドウ更新機能により、運転者が最
初に対象物としての先行車の像を含むようにウィンドウ
を設定すると、先行車が全画面に相当する広い視野内に
ある限り、その後はウィンドウ内の画像信号の左右対対
称性をチェックしながら先行車の動きに応じてウィンド
ウの位置を自動的に更新して測距するため、信頼性も向
上し、かつ一旦ウィンドウを設定すればその後は自動的
に先行車までの車間距離が得られる。
号を基準とすることにより画像比較に用いる１画面の画
素数を減らすことができ、大幅な処理時間の短縮が可能
であり、更に、ウィンドウ更新機能により、運転者が最
初に対象物としての先行車の像を含むようにウィンドウ
を設定すると、先行車が全画面に相当する広い視野内に
ある限り、その後はウィンドウ内の画像信号の左右対対
称性をチェックしながら先行車の動きに応じてウィンド
ウの位置を自動的に更新して測距するため、信頼性も向
上し、かつ一旦ウィンドウを設定すればその後は自動的
に先行車までの車間距離が得られる。
なお、上記実施例では左画像にウィンドウを形成した
が、右画像にウィンドウを形成しても良い。
が、右画像にウィンドウを形成しても良い。
また、上記実施例においてレンズ1,2を左右一対とし
たが、これに限定するものではなく、上下一対または斜
め方向に一対にして等価的に左右一対にしてもよく、こ
れに対応してイメージセンサを配置すれば上記実施例と
同様の効果を奏する。
たが、これに限定するものではなく、上下一対または斜
め方向に一対にして等価的に左右一対にしてもよく、こ
れに対応してイメージセンサを配置すれば上記実施例と
同様の効果を奏する。
また、距離演算の際には上記（２）式及び（３）式で
定義される３点補間法を用いたが、精度よく補間できる
他の補間法であってもよい。
定義される３点補間法を用いたが、精度よく補間できる
他の補間法であってもよい。
さらに、第４図で説明したウィンドウの判定の手順及
び演算する仮ウィンドウの近傍領域について、ウィンド
ウ内の画像の左右対称性が検出可能であれば、他の演算
方法及び領域を用いてもよい。
び演算する仮ウィンドウの近傍領域について、ウィンド
ウ内の画像の左右対称性が検出可能であれば、他の演算
方法及び領域を用いてもよい。
以上のように、この発明によればイメージセンサから
出力される一対の画像信号の一方にウィンドウを設定
し、ウィンドウ内の基準画像信号と他方の画像信号と比
較処理して三角測量の原理で対象物までの距離を検出
し、その基準画像信号と所定時間後に記憶される画像信
号と比較処理して仮ウィンドウを設定し、仮ウィンドウ
を周辺にずらせて仮ウィンドウ内の画像信号に左右対称
性が有ると判別した場合のみウィンドウの位置を更新す
るように構成したので、全画面の画像信号を比較する場
合より距離の演算時間が短縮され、かつ信頼性も向上す
る効果がある。
出力される一対の画像信号の一方にウィンドウを設定
し、ウィンドウ内の基準画像信号と他方の画像信号と比
較処理して三角測量の原理で対象物までの距離を検出
し、その基準画像信号と所定時間後に記憶される画像信
号と比較処理して仮ウィンドウを設定し、仮ウィンドウ
を周辺にずらせて仮ウィンドウ内の画像信号に左右対称
性が有ると判別した場合のみウィンドウの位置を更新す
るように構成したので、全画面の画像信号を比較する場
合より距離の演算時間が短縮され、かつ信頼性も向上す
る効果がある。
更に、一旦ウィンドウを設定すれば、装置の視野内に
ある限り、先行車の動きに追随してウィンドウ追尾し、
先行車迄の距離を検出できる為、車間距離表示装置だけ
でなく車間距離警報システムや自動追尾システムにも応
用可能なものとなる効果がある。
ある限り、先行車の動きに追随してウィンドウ追尾し、
先行車迄の距離を検出できる為、車間距離表示装置だけ
でなく車間距離警報システムや自動追尾システムにも応
用可能なものとなる効果がある。
しかも、ウィンドウ追尾して仮ウィンドウ内の画像信
号に左右対称性がある場合のみにウィンドウの位置を更
新するようにした為に、ウィンドウ追尾のより一層の信
頼性の向上が期待できるものである。
号に左右対称性がある場合のみにウィンドウの位置を更
新するようにした為に、ウィンドウ追尾のより一層の信
頼性の向上が期待できるものである。
第１図はこの発明の一実施例に係る装置の構成を示す
図、第２図はウィンドウ内の基準画像信号を基に画像比
較する領域を示す説明図、第３図はウィンドウの更新手
順を示した説明図、第４図はウィンドウの判定手順を示
した説明図、第５図は従来装置の構成を示す図である。 図中、1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……
対象物、8,9……メモリ、10……CPU、11……表示装置、
12……ウィンドウ形成装置、13……ウィンドウメモリ、
14……ウィンドウ、14a……仮ウィンドウ、18……仮ウ
ィンドウの近傍領域。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図はウィンドウ内の基準画像信号を基に画像比
較する領域を示す説明図、第３図はウィンドウの更新手
順を示した説明図、第４図はウィンドウの判定手順を示
した説明図、第５図は従来装置の構成を示す図である。 図中、1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……
対象物、8,9……メモリ、10……CPU、11……表示装置、
12……ウィンドウ形成装置、13……ウィンドウメモリ、
14……ウィンドウ、14a……仮ウィンドウ、18……仮ウ
ィンドウの近傍領域。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】二次元イメージセンサと、対象物の像を一
対にして上記イメージセンサ上に結像する一対の光学系
と、上記イメージセンサより出力される一対の画像信号
を周期的に記憶するメモリと、このメモリに記憶された
ある時刻の画像信号の一方にウィンドウを設定するウィ
ンドウ設定手段と、ウィンドウ内の画像信号を基準にし
て他方の画像信号をシフトしながら比較処理することに
より三角測量の原理で上記対象物までの距離を算出する
距離演算手段と、ウィンドウ内の基準画像信号を記憶す
るウィンドウメモリと、このウィンドウメモリ内の基準
画像信号と所定時間後に上記メモリのウィンドウ設定側
の記憶領域に格納される画像信号を比較処理することに
より仮ウィンドウを設定する仮ウィンドウ設定手段と、
この仮ウィンドウをその周辺にずらしながら仮ウィンド
ウ内の画像信号が左右対称性を有するか否かを判定する
左右対称性判定手段と、左右対称性判定における演算結
果から追尾対象が妥当であるか否かを判定し、追尾・測
距動作の継続、中断を判定する信頼性判定手段とを備え
たことを特徴とする距離検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336136A JP2509386B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 距離検出装置 |
| US07/798,954 US5131740A (en) | 1990-11-29 | 1991-11-27 | Distance measuring apparatus |
| EP91120576A EP0488392B1 (en) | 1990-11-29 | 1991-11-29 | Distance measuring apparatus |
| DE69107288T DE69107288T2 (de) | 1990-11-29 | 1991-11-29 | Abstandsmessgerät. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336136A JP2509386B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 距離検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203921A JPH04203921A (ja) | 1992-07-24 |
| JP2509386B2 true JP2509386B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=18296067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336136A Expired - Fee Related JP2509386B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 距離検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131740A (ja) |
| EP (1) | EP0488392B1 (ja) |
| JP (1) | JP2509386B2 (ja) |
| DE (1) | DE69107288T2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812073B2 (ja) * | 1990-09-03 | 1996-02-07 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| JPH04331311A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離検出装置 |
| JP2671615B2 (ja) * | 1991-02-18 | 1997-10-29 | 三菱電機株式会社 | ガードレール検出装置 |
| US5294802A (en) * | 1991-11-25 | 1994-03-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Digitally active distance measurement apparatus for camera or the like |
| JP2536986B2 (ja) * | 1991-12-09 | 1996-09-25 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| JP2800530B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1998-09-21 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| JPH0674761A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
| JP3197979B2 (ja) * | 1993-04-19 | 2001-08-13 | 富士フイルムマイクロデバイス株式会社 | 位相差距離検出装置および方法 |
| JP3261264B2 (ja) * | 1994-07-13 | 2002-02-25 | 株式会社堀場製作所 | 多成分水溶液の分析方法およびその分析装置 |
| JPH0896129A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Omron Corp | モデル画像登録方法 |
| US5825481A (en) * | 1996-05-22 | 1998-10-20 | Jervis B. Webb Company | Optic position sensor |
| US6572444B1 (en) | 2000-08-31 | 2003-06-03 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods of automated wafer-grinding using grinding surface position monitoring |
| JP2003004441A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | 距離計測方法および距離計測機能を有する画像入力装置 |
| US7995067B2 (en) * | 2007-03-29 | 2011-08-09 | Mobileye Technologies Limited | Cyclical image buffer |
| RU2655467C1 (ru) * | 2017-03-29 | 2018-05-28 | Дмитрий Александрович Рощин | Способ измерения расстояния на цифровой видеокамере с помощью мишени |
| RU2689848C1 (ru) * | 2018-05-29 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Измеритель расстояний на цифровой видеокамере |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385454A (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-27 | Canon Inc | Distance detecting method |
| US4589770A (en) * | 1982-10-25 | 1986-05-20 | The Boeing Company | Electro-optical ranging apparatus having scanning circuitry and servoloop processor for resolving separation of images on photoelectric detector arrays |
| IT1202534B (it) * | 1987-02-13 | 1989-02-09 | Tecnomare Spa | Apparecchiatura per il rilevamento in continuo della distanza da essa di un punto prefissato,anche mobile |
| JPS63235909A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | Fuji Photo Optical Co Ltd | アクテイブ型オ−トフオ−カス機構 |
| JP2570315B2 (ja) * | 1987-09-01 | 1997-01-08 | アイシン精機株式会社 | 車上距離検出装置 |
| KR930004880B1 (ko) * | 1989-03-07 | 1993-06-09 | 미쓰비시 덴끼 가부시기가이샤 | 추미식 차간거리 측정장치 |
| JPH07119606B2 (ja) * | 1990-03-20 | 1995-12-20 | 三菱電機株式会社 | 追尾式車間距離検出装置 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2336136A patent/JP2509386B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-27 US US07/798,954 patent/US5131740A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-29 EP EP91120576A patent/EP0488392B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-29 DE DE69107288T patent/DE69107288T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0488392A1 (en) | 1992-06-03 |
| US5131740A (en) | 1992-07-21 |
| DE69107288D1 (de) | 1995-03-23 |
| EP0488392B1 (en) | 1995-02-08 |
| DE69107288T2 (de) | 1995-07-13 |
| JPH04203921A (ja) | 1992-07-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |