JPH02232512A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば自動車などの移動する対象物を連続
的に測定する距離測定装置に関するものである． （従来の技術） 従来、例えば特公昭６３−４６３６３号公報に開示され
ている距離測定装置の構成図が第４図に示されている．
図において、左右の光学系は基線長しだけ隔ててレンズ
１．２が配置され、刻レンズ１．２の焦点距Ｍｆの位置
にイメージセンサ３．４がそれぞれ配置されている．上
記レンズ１．２からＲの距離にある対象物５の像は各々
のレンズ１，２によってイメージセンサ３，４上に結像
される．そしてイメージセンサ３，４上の画像信号はそ
れぞれアナログ・デジタル変換器６，７でデジタル信号
に変換され、メモリ８．９に記憶される．１０はメモリ
８．９に記憶された画像信号を処理して対象物５までの
距離を求めるマイクロプロセッサである． 次に動作について説明する．マイクロプロセッサ１０は
メモリ８からまず、一方のイメージセンサ３の左上端に
相当する画素信号を読出し、次にメモリ９から他方のイ
メージセンサ４の左上端に相当する画素信号を読出し、
両信号の差の絶対値を演算する．続いてそれぞれのイメ
ージセンサ３．４の右となりの西素信号を読出し、上記
と同様にその差の絶対値を演算し、最初の値に累積する
．この操作を順次に画面全体の画素について行ない、そ
の累積値を求め第１の値とする．次に上記と同様にして
イメージセンサ３の左上端に相当する画素信号とイメー
ジセンサ４の左上端から一画素右の画素に相当する画素
信号をメモリ９から続出し比較する． かくして、全体に一画素右にずらした画像信号との差を
それぞれの画素信号で取って累積した値を求め第２の値
とする．このように一画素づつ順次に右にずらした画素
信号のそれぞれの画素信号の差をとり、累積した値を順
次求めていく．この累積した値が最小になるときが左右
の画像のずれを表わしている．このずれがｎ画素で、西
素ビッ千Ｐとすれば、ずれの値はｎＰであり、これがら
対象物５までの距離Ｒは次式で求められる．〔発明が解
決しようとする課題〕 従来の距離測定装置は以上のように構成されているので
、装置の光軸方向に存在する対象物までの距離しか測定
できなかった．したがって動いている対象物までの距離
を測定するには、対象物の方向へ装置を向けその動きに
応じて装置を移動する必要があった． この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、一旦対象物を定めるとこれが動いても視野内に
ある限り連続的に対象物までの距離を測定し方向を求め
ることのできる距離測定装置を得ることを目的とする． （！ＩＩ！を解決するための手段〕 この発明に係る距離測定装置は、左右一対の光学系によ
りイメージセンサ上に結像した左右の画像信号を比較し
、画像の光軸からのずれを電気的に検出し三角測量の原
理で距離を測定する距離測定装置において、上記の左右
いずれか一方の画像信号の特定部分にウインドを設定す
る手段と、設定されたウインド内の画像信号を基準にし
て左右の画像信号を比較し距離を求める手段と、所定の
時間間隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウイ
ンド内の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較しその
信号が最もよく一致する部分を新たなウインドとして基
準画像信号を設定し、その変化量から対象物の移動方向
と移動量とを求める手段とを備えたものである． 〔作　用〕 この発明においては、左右一対の光学系により結像され
る画像を検出する二次元のイメージセンサを有すると共
に、特定の画像を指定するウィンド機能を有し、指定さ
れた画像信号を基準として左右の画像信号を比較し、そ
の信号が最もよく一致するときの左右光学系の画像の光
軸からのずれにより、三角測量の原理で距離を演算する
と共に、その画素信号をある時間間隔でサンプリングし
、ある時刻の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較し
、対象物が移動した方向と量とを検出し、次の時刻の距
離演算の基準を更新するようにしたもので、これにより
、距離計を動かすことなく移動する対象物までの距離を
求めることができ、また、対象物の移動量および移動方
向も検出できる．〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する．第１
図はこの発明による距ｊ１測定装置の構成図であって、
符号１〜１０は第４図に示した従来例の装置と同一であ
るので説明は省略する．１１は画像を表示するディスプ
レイで、マイクロコンピュータ１０によって制御される
，１２はウィンドを形成するための装置で、運転者が操
作することにより、ウインドの大きさや位置をディスプ
レイｌ１を見ながら設定することができる．次にこの発
明の動作について説明する．今、イメージセンサ３の画
像を第２図に示すようにディスプレイｌ１に表示したと
すると、運転者はウィンド形成装置１２を操作してウィ
ンドｌ３を形成する．この信号はマイクロコンピュータ
１ｏに読込まれてメモリ８のどの部分の画素信号を距離
演算の基準としての画素信号とすればよいかがわかる．
したがって、比較するメモリ８．９の領域をマイクロコ
ンピュータ１０が選択して左の基準画像信号に対して右
の画像信号を一画素づつ順次シフトしながら、各画素毎
の信号の差の絶対値の総和を演算していく．このとき、
演算に関与する領域は第２図に示すように左のウインド
１３に対して右の画像は領域ｌ４が対応する．このよう
に左，右の画驚を比較しその差信号の絶対値の総和が最
小となるときの画素のシフト量をｎ！素、画素ピッチを
Ｐとし、レンズ１，２の基準長をし、レンズ１．２の焦
点距離をｒ、対象物５までの距離をＲとすれば、Ｒは次
式で求められる． 次にある短い時間経遇した次の時刻では、対象物５は移
動しており、その画像はイメージセンサ上で前のサンプ
リング時刻とは違った位置に結像している．これは例え
ば次のようにして位置を求める．つまり前のサンプリン
グ時刻をｔ０、その後、短時間経過してサンプリングし
た時刻をｔ１とすると、ｔ．で設定したウインドｌ３を
基準の画像信号として時刻ｈでサンプリングした画像全
体を順次一両素づつシフトさせながら、各画素の差の絶
対値の総和を演算していき、その値が最も小さくなった
領域が対象物が移動した位置であることがわかる．そこ
で、新ためて時刻ｔ，でのウインドを第３図のようにｔ
，の時のウインド１３として設定し、゜左右のイメージ
センサの信号を使って対象物までの距離を演算する．こ
のようにして一旦、設定した対象物までの距離を、たと
え対象物が移動しても該対象物を追尾して求めることが
できると共に、移動の方向や移動量なども求めることが
できる．なお、光学系としてのレンズｌ，２は左右一対
としたが、これに限定するものでなく上下一対または斜
め方向に一対としてもよく、これは基線を水平にするか
垂直にするか、あるいは斜めにするかの問題であってい
ずれも上記同様の作用を得ることができる．また、イメ
ージセンサ３，４は左右別々のセンサとしてあるが、１
個のセンサの領域を左右に分割して用いてもよい． （発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、画像上にウイン
ドを設定できるようにし、所定の時間間隔でサンプリン
グした画像信号で或る時刻でのウインド内の画像と次の
時刻での画像とを比較し、その移動方向および移動量と
を検出して新たなウインドを設定することを続けること
により対象物の移動を追尾し、対象物までの距離を継続
して検出できるようにしたので、動いている対象物が視
野内にある限り対象物までの距離を計測し方向を求める
ことができ、これによって先行する自動車を追尾するよ
うな場合に大きな効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による距離測定装置の構成
図、第２図はウインド内の画像を比較する説明図、第３
図は時刻が１−１．と次の時刻１　−ｔｌとの画像を比
較し新しいウインドを設定して左右の画像を比較する説
明図、第４図は従来の距離測定装置の構成図である． １，２・・・レンズ、３，４・・・イメージセンサ、５
・・・対象物、８，９・・・メモリ、ｌＯ・・・マイク
ロコンピュータ、１２・・・ウインド形成装置．１３・
・・ウインド． なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す．代理人
　　　　大　　岩　　増　　雄 第 ！ 図 第２図 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右一対の光学系によりイメージセンサ上に結像した左
   右の画像信号を比較し、画像の光軸からのずれを電気的
   に検出し三角測量の原理で距離を測定する距離測定装置
   において、上記の左右いずれか一方の画像信号の特定部
   分にウインドを設定する手段と、設定されたウインド内
   の画像信号を基準にして左右の画像信号を比較し距離を
   求める手段と、所定の時間間隔で画像信号をサンプリン
   グし、ある時刻のウインド内の画像信号と次の時刻の画
   像信号とを比較しその信号が最もよく一致する部分を新
   たなウインドとして基準画像信号を設定し、その変化量
   から対象物の移動方向と移動量とを求める手段とを備え
   たことを特徴とする距離測定装置。