JPH0432705A - Road sectional unevenness measuring instrument - Google Patents
Road sectional unevenness measuring instrumentInfo
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は、路面横断凹凸/IPI定装置に関し、特にそ
の最大測定可能幅員の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a road surface transverse unevenness/IPI determining device, and particularly to an improvement in its maximum measurable width.
[従来の技術]
非接触で距離を計測する道、カメラ等により撮影された
映像情報に基づき計測を行う装置か各種知られている。[Prior Art] Various types of devices are known that measure distance without contact, such as roads, and devices that measure distance based on video information captured by a camera or the like.
このような装置の一例として、路面横断凹凸測定装置か
ある。この装置は、路面横断面の凹凸を非接触で測定す
る装置である。An example of such a device is a cross-road surface unevenness measuring device. This device measures the unevenness of a cross-section of a road surface in a non-contact manner.
路面横断凹凸API定装置が採用するAI定手法として
、代表的なものには光切断法がある。A typical AI determination method adopted by the road surface transverse unevenness API determination device is the optical cutting method.
この方法は、路面上刃から光線を照η・jし、この光線
が路;頂上に描く軌跡をカメラにより捉え、これにより
得られる情報から路面横断凹凸を求める方法である。光
線の照射は、路面の走査の必要から、路面に対して斜め
上方から扇状に行う。この扇状の光線は、一般にファン
ビームと呼ばれる。In this method, a light beam is emitted from a blade on the road surface, the trajectory drawn by this light beam on the top of the road is captured by a camera, and the unevenness across the road surface is determined from the information obtained thereby. Because it is necessary to scan the road surface, the light beam is irradiated diagonally above the road surface in a fan shape. This fan-shaped light ray is generally called a fan beam.
路面横断凹凸7Ip+定装置は、通常車両に積載される
。すなわち、車両を移動させつつ、随時、車両横断面の
凹凸をlpj定し、路面に係る情報の収集を行い、収集
の結果を車両の運行制御笠に利用する。The road surface transverse unevenness 7Ip+ constant device is normally loaded on a vehicle. That is, while the vehicle is moving, the unevenness of the cross section of the vehicle is determined at any time, information regarding the road surface is collected, and the collected results are used for the operation control of the vehicle.
このように、従来、路面の横断凹凸を非接触でAm)定
することか可能であった。In this way, it has conventionally been possible to determine the transverse unevenness of a road surface without contact.
[発明が解決しようとする課a]
しかし、従来の装置においては最大Δllj定可能幅員
に限界があった。[Problem A to be Solved by the Invention] However, in the conventional device, there is a limit to the width in which the maximum Δallj can be determined.
例えば、最も簡単な構造としてファンビーム光源及びカ
メラを1台のみ車両に積載する構造を考える。この場合
、カメラの取り付は高さを高くすることによって最大測
定可能幅員は向上するか、一方でカメラの分解能は劣化
する。従って、分解能の確保のため、3m程度がapr
定輻員の限度となる。For example, consider a structure in which only one fan beam light source and one camera are mounted on a vehicle as the simplest structure. In this case, the maximum measurable width may be improved by increasing the height of the camera, but the resolution of the camera may be degraded. Therefore, to ensure resolution, the apr is approximately 3 m.
This is the limit on the number of people allowed.
また、複数のファンビーム光源及びカメラを並設すれば
、全体としては、カメラ1台当たりの最大flll+定
可能幅員を越えて最大測定可能幅員を確保することが期
待できる。しかし、単に並設したのみでは、車両の傾斜
、ファンビーム光源及びカメラの取り付は位置の誤差&
4によるファンビーム軌跡の変動を補償できない。この
結果、路面横断凹凸のΔ111定を正確に行うことが困
難となっていた。Furthermore, if a plurality of fan beam light sources and cameras are arranged in parallel, it is expected that the maximum measurable width can be secured as a whole, exceeding the maximum measurable width per camera. However, simply installing them side by side will cause positional errors and
It is not possible to compensate for variations in the fan beam trajectory caused by 4. As a result, it has become difficult to accurately determine Δ111 of unevenness across the road surface.
本発明は、このような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、分解能を劣化させることなく最
大flll回定幅員を確保し、正確な測定結果を得るこ
とか可能な路面横断凹凸′ApJ定装置を提供すること
を1」的とする。The present invention was made with the aim of solving these problems, and it is possible to obtain accurate measurement results by ensuring a maximum rotation width without deteriorating the resolution. The purpose of the present invention is to provide a device for determining ApJ.
[課題を解決するための手段〕
この様な「1的を達成するために、本発明は、ファンビ
ーム光源及びカメラを車体に複数個積載し、隣接するフ
ァンビーム光源が共通して照射する領域の少なくとも一
部を照射するスポットビーム光源を備え、カメラにより
撮影された情報を処理する解析手段が、スポットビーム
光源による光線の軌跡を基準点として隣接する軌跡を合
成することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of fan beam light sources and cameras mounted on a vehicle body, and an area commonly irradiated by adjacent fan beam light sources. The analyzing means for processing information photographed by the camera combines adjacent trajectories using the trajectory of the light ray by the spot beam light source as a reference point.
[作用]
本発明においては、カメラにより撮影された映像かスポ
ットビーム光源の軌跡を基準として合成される。この結
果、設置部位の非対称や車体傾斜等により軌跡変動か生
じた場合にも、これを補償し正確なδIII定が行われ
、分解能の劣化か防止され、最大測定nJ能幅員を広く
とりうろこととなる。[Operation] In the present invention, images taken by a camera are synthesized based on the locus of the spot beam light source. As a result, even if trajectory fluctuations occur due to asymmetry in the installation location or vehicle body inclination, this is compensated for and accurate δIII determination is performed, resolution deterioration is prevented, and the maximum measurement nJ power range can be widened. becomes.
[実施例]
以下、本発明の好適な実施例について図面に占(づき説
明する。[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図及び第2図には、本発明の一実施例に係る路面横
断凹凸測定装置における光成(、及びCCDカメラの配
置が示されている。FIGS. 1 and 2 show the arrangement of the light beam (and the CCD camera) in a road cross-sectional unevenness measuring device according to an embodiment of the present invention.
これらの図のうち、第1図は車体側面からの図であり、
第2図は車体背面からの図である。Of these figures, Figure 1 is a view from the side of the vehicle body.
FIG. 2 is a view from the rear of the vehicle body.
この実施例においては、それぞれ路面に向けて斜め上方
から照射される扇形の光線であるファンビーム100−
1及び100−2が、ファンビーム光源]0−1及び1
0−2により発せられる。In this embodiment, fan beams 100-- which are fan-shaped light rays directed toward the road surface from diagonally above.
1 and 100-2 are fan beam light sources] 0-1 and 1
Issued by 0-2.
このファンビーム光源10−1及び10−2は、車体1
2の後部左右両側に設置されている。These fan beam light sources 10-1 and 10-2 are connected to the vehicle body 1.
It is installed on both the left and right sides of the rear of the 2.
ファンビーム光源10−1及び10−2はレーザ発振器
等の光源である。設置高さは路面から0゜65m程度で
あり、ファンビーム100−1及び100−2の照射位
置は1−i1射位置から1 、 −3 m LM度車体
12後方に設定される。これらの位置関係は、ファンビ
ーム100の拡がり角、入射角θ、路面バグ”面1〕0
上への照射幅等によって決定される。The fan beam light sources 10-1 and 10-2 are light sources such as laser oscillators. The installation height is approximately 0.65 m from the road surface, and the irradiation position of the fan beams 100-1 and 100-2 is set 1.-3 m behind the vehicle body 12 from the 1-i1 irradiation position. These positional relationships are based on the spread angle of the fan beam 100, the incident angle θ, and the road surface bug surface 1〕0.
It is determined by the upward irradiation width, etc.
例えば、第3図に示されるように、ファンビー]
ム]00の入η、j角θは、θ−t a n (1
/ 2 )に設定される。For example, as shown in FIG.
/2).
また、ファンビーム100が照11.1される実際の路
面は、正確な平面ではなく凹みを合する面である。Further, the actual road surface on which the fan beam 100 is illuminated 11.1 is not an exact plane, but a surface that matches the concave portions.
ここで、実際の路面を理想1面たる路面基準面]10に
近似することにする。実際の路面と路面基/III、1
f1j110とか正確に一致するならば、ファンビーム
100は、路面上において入射角θ笠のパラメタにより
決定される位置に、直線状の軌跡を描くことになる。Here, the actual road surface is approximated to an ideal road surface reference surface]10. Actual road surface and road surface base/III, 1
If f1j110 exactly match, the fan beam 100 will draw a linear trajectory on the road surface at a position determined by the parameter of the incident angle θ shade.
しかし、実際の路面は横断凹凸を有している。However, an actual road surface has transverse irregularities.
すなわち、実際の路面のうち一部は路面基準面]10か
ら見て窪んた位置にある。That is, a part of the actual road surface is in a depressed position when viewed from the road surface reference surface]10.
この凹みをLとし、路面基僧面110から見てしたけ低
い位置にある平面を凹み面120で表すこととすると、
実際の路面と路面基準面110とが一致している部分に
おいて描かれる軌跡に比へ、凹みの位置ては路面基準面
110に比べ入射角θにより定まる距離たけ車体12後
方に軌跡が描かれる。この場合、前述の入射角θの式か
ら、凹みによる軌跡の位置ずれは2Lとなる。Let this recess be L, and let the recessed surface 120 represent a plane located as low as possible when viewed from the road base surface 110.
Compared to the trajectory drawn in the portion where the actual road surface and the road surface reference plane 110 coincide, the position of the dent is drawn a distance behind the vehicle body 12 relative to the road surface reference plane 110 by a distance determined by the incident angle θ. In this case, from the equation for the incident angle θ described above, the positional deviation of the trajectory due to the dent is 2L.
また、ファンビーム100−1及び100−2の照射幅
は照射領域か重複するよう、例えば0゜8m程度の幅員
で重複するよう、設定される。Further, the irradiation widths of the fan beams 100-1 and 100-2 are set so that the irradiation areas overlap, for example, with a width of about 0.8 m.
ファンビーム光源10−1及び10−2により発せられ
るファンビーム100−1及び1002の軌跡は、CC
Dカメラ14−1及び14−2によりそれぞれ撮影され
る。このCCDカメラ]4−1及び14−2は、ファン
ビーム光源101及び10−2よりも上方、具体的には
車体]2背而の1,9m程度の高さに配置されている。The trajectories of fan beams 100-1 and 1002 emitted by fan beam light sources 10-1 and 10-2 are CC
Photographs are taken by D cameras 14-1 and 14-2, respectively. The CCD cameras 4-1 and 14-2 are placed above the fan beam light sources 101 and 10-2, specifically at a height of about 1.9 m behind the vehicle body 2.
CCDカメラ14−1及び14−2は、ファンビーム1
00−1及び] 00−2の軌跡の弁別か容易となるよ
う、軌跡に対し直角に(すなわち車体12背而と垂直に
)走査方向が設定されている。CCD cameras 14-1 and 14-2 are fan beam 1
00-1 and] 00-2, the scanning direction is set perpendicular to the trajectory (that is, perpendicular to the back of the vehicle body 12).
CCDカメラ〕4−1及び14−2の取り付は高さは、
使用するレンズの焦点距離、受光素子面のサイズ、1台
当りの3!4111可能幅員から決定され、取り付は間
隔は、車体12の幅により決定される。CCD camera] The installation height of 4-1 and 14-2 is
It is determined from the focal length of the lens used, the size of the light receiving element surface, and the possible width of 3!4111 per vehicle, and the mounting interval is determined by the width of the vehicle body 12.
また、ファンビーム光源10−1及び10−2と対応し
て、両CCDカメラ14−1及び]42の視野は重複す
るよう設定される。重複幅は0゜4m程度であり、CC
Dカメラ14−1及び]4−2からの路面110の臨み
角は18°程度である。Further, corresponding to the fan beam light sources 10-1 and 10-2, the fields of view of both the CCD cameras 14-1 and ]42 are set to overlap. The overlap width is about 0°4m, and CC
The viewing angle of the road surface 110 from the D cameras 14-1 and ]4-2 is approximately 18°.
CCDカメラ14から、対応するファンビーム光源10
によるファンビーム100の軌跡を撮影すると、第4図
のようになる。この図は、路面鉛直方向(すなわち、路
面に対するCCDカメラ〕4の方向)から軌u130を
見た場合の図である。From the CCD camera 14, a corresponding fan beam light source 10
When the trajectory of the fan beam 100 is photographed, it becomes as shown in FIG. This figure is a diagram when the track u 130 is viewed from a direction perpendicular to the road surface (that is, the direction of the CCD camera 4 with respect to the road surface).
例えば路面の一部がしたけ窪んている場合、この凹みの
部分では前述の入射角θの式により2Lだけ後方に軌跡
130が曲がり込む。CCDカメラ14は、このような
軌跡130を撮影し、後述する処理に提供する。For example, if a part of the road surface is deeply depressed, the trajectory 130 curves backward by 2L at the depressed portion according to the equation for the incident angle θ described above. The CCD camera 14 photographs such a trajectory 130 and provides it to processing to be described later.
さらに、第2図においては、本発明の特徴に係るスポッ
トビーム光源〕6か示されている。Further, in FIG. 2, a spot beam light source 6 according to a feature of the present invention is shown.
このスポットビーム光源16は、ファンビーム光源10
−1及び10−2と同様レーサ発振器等の光源である。This spot beam light source 16 is a fan beam light source 10.
-1 and 10-2, it is a light source such as a laser oscillator.
その車体12に対する取り付は位置は車体12の中心線
上の任意の位置である。スポットビーム光源16は、路
面基準面110土の所定位置にスポットビーム140を
照射する。このスポットビーム140の照射位置は、フ
ァンビーム100−1及び100−2との弁別が容易と
なるよう、ファンビーム100−1及び1002の照射
位置に対して50 m m程度前方に設定される。CC
Dカメラ14−1及び14−2は、ファンビーム100
−1及び100−2の軌跡と共にこのスポットビーム1
40の照射スポットをも撮影する。The mounting position on the vehicle body 12 is any position on the center line of the vehicle body 12. The spot beam light source 16 irradiates a spot beam 140 to a predetermined position on the road surface reference surface 110 soil. The irradiation position of this spot beam 140 is set approximately 50 mm in front of the irradiation positions of the fan beams 100-1 and 1002 so that it can be easily distinguished from the fan beams 100-1 and 100-2. C.C.
D cameras 14-1 and 14-2 are fan beam 100
This spot beam 1 along with the trajectories of -1 and 100-2
40 irradiation spots are also photographed.
このように配置すると、ファンビーム光源〕0の1台当
り幅員が2.9m程度ならば、ファンビーム100−1
及び100−2を合111シた照射の幅員か4,8m程
度、CCDカメラ〕4−1及び14−2を含み1した撮
影の幅員か5rn程度となる。With this arrangement, if the width of each fan beam light source] 0 is about 2.9 m, the fan beam 100-1
and 100-2, the width of the irradiation is about 4.8m, and the width of the CCD camera, which includes 4-1 and 14-2, is about 5rn.
第5図には、この実施例の回路構成が示さねでいる。The circuit configuration of this embodiment is not shown in FIG.
この図に示される回路は、特にCCDカメラ]4−1及
び14−2により撮影された映像の佇J報処理を行う系
統の回路である。なお、ファンビーム光a:y、 10
−1.10−2及びスポットビーム光源]6の駆動系統
は、これらに7h力を(((給する電i11;j及びそ
のスイッチ系統のみなので、ここでは説明を省略する。The circuit shown in this figure is a circuit that specifically processes the appearance of images taken by the CCD cameras 4-1 and 14-2. In addition, fan beam light a:y, 10
-1.10-2 and the spot beam light source] 6's drive system supplies these with 7h power ((((It is only the power supply i11;j and its switch system, so the explanation will be omitted here.
第5図において、CCDカメラ]4−1及び]4−2に
はそれぞれ8ビツトのA/Dコンバータ18−1及び]
8−2か接続されている。すなわち、CCDカメラ]4
−1及び14−2により撮影された映像は8ビットに量
子化され、8ビット輝度分解能のデータとしてA/Dコ
ンバータ18〕及び18−2から!14力される。In FIG. 5, the CCD cameras 4-1 and 4-2 have 8-bit A/D converters 18-1 and 4-2, respectively.
8-2 is connected. i.e. CCD camera]4
The images taken by -1 and 14-2 are quantized to 8 bits, and output from the A/D converters 18] and 18-2 as data with 8-bit luminance resolution! 14 will be strengthened.
A/Dコンバータ18−1及び]8−2の後段には、そ
れぞれラインメモリ20〜1及び2゜2が接続されてい
る。このラインメモリ2o−1及び20−2は、A/D
コンバータ18−1及び18−2の出力を一走査線期間
分だけ記憶し、後段に出力する。Line memories 20-1 and 2.2 are connected to the rear stages of the A/D converters 18-1 and ]8-2, respectively. These line memories 2o-1 and 20-2 are A/D
The outputs of converters 18-1 and 18-2 are stored for one scanning line period and output to the subsequent stage.
ラインメモリ20−1及び20−2は、インタフェース
22を介してデータ処理装置24に接続されている。こ
のデータ処理装置24は、路面横断凹凸の演算を行う装
置である。Line memories 20-1 and 20-2 are connected to data processing device 24 via interface 22. This data processing device 24 is a device that performs calculations of road cross-sectional irregularities.
次に、この様な構成を有する本実施例の動作について説
明する。Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be explained.
まず、各ファンビーム光源1oから、所定の照射幅でフ
ァンビーム100が発せられる。このファンビーム10
0は、路面上に軌跡13 oを描き、対応するCCDカ
メラ]4によりこの軌跡130がそれぞれ撮影される。First, each fan beam light source 1o emits a fan beam 100 with a predetermined irradiation width. This fan beam 10
0 draws a trajectory 13o on the road surface, and this trajectory 130 is photographed by a corresponding CCD camera]4.
第6図には、CCDカメラ]4の走査線方向に対するパ
ワー分布か示されている。FIG. 6 shows the power distribution of the CCD camera 4 in the scanning line direction.
CCDカメラ]4は、A/Dコンバータにより出力が8
ビット輝度分解能(パワー)とされるカメラである。軌
跡130の撮影の際には、第6図に示されるように、輝
度のピークを有する信号を出力する。CCD camera] 4 has an output of 8 due to the A/D converter.
It is a camera with a bit brightness resolution (power). When photographing the trajectory 130, as shown in FIG. 6, a signal having a brightness peak is output.
本実施例においては、このような輝度分布に基づき、デ
ータ処理装置24により軌跡130を求めている。In this embodiment, the trajectory 130 is determined by the data processing device 24 based on such a luminance distribution.
例えば、輝度か最大であるピクセル及びこれに隣接する
合計nピクセルの輝度を平均し、輝度分布の重心位置を
求めればよい。For example, the center of gravity of the brightness distribution may be determined by averaging the brightness of the pixel with the maximum brightness and a total of n pixels adjacent thereto.
このような演算処理を全走査線に渡って実行すれば、例
えば第4図に示されるような軌跡130が、重心位置を
結ぶ線として求められることになる。If such arithmetic processing is performed over all scanning lines, a locus 130 as shown in FIG. 4, for example, will be obtained as a line connecting the positions of the centers of gravity.
以上のべた動作は、一対のファンビーム光源〕2及びC
CDカメラ14について行われる動作である。本発明の
特徴とするところは、複数台(実施例では2台)並設さ
れたファンビーム光源12及びCCDカメラ14により
それぞれ得られる軌跡を合成する動作である。以下、こ
の動作に付き説明する。The above-mentioned operation is performed by a pair of fan beam light sources] 2 and C.
This is an operation performed regarding the CD camera 14. The feature of the present invention is the operation of synthesizing trajectories obtained by a plurality of parallel fan beam light sources 12 and CCD cameras 14 (two in the embodiment). This operation will be explained below.
第7図には、本実施例においてデータ処理装置24によ
り行われる結合ポインタの抽出の原理か小されている。In FIG. 7, the principle of extracting a link pointer performed by the data processing device 24 in this embodiment is illustrated.
この図において、150はCCDカメラ14により撮影
される映像を示している。なお、この図においては、説
明のために片方のCCDカメラ]4、具体的には左側の
CCDカメラ14−2の映像:1.50−2が示されて
いる。In this figure, 150 indicates an image photographed by the CCD camera 14. In this figure, for the purpose of explanation, an image of one CCD camera] 4, specifically, an image of the left CCD camera 14-2: 1.50-2 is shown.
本実施例において車体12の中心軸上に設けられている
スポットビーム光源]6は、路面にχ・Iし所定の方向
にスポットビーム]40を発する。このスポットビーム
1.40は、前述のようにファンビーム100J−1及
び100−2の重複照射領域内部の所定位置に照射され
る。In this embodiment, a spot beam light source 6 provided on the central axis of the vehicle body 12 emits a spot beam 40 in a predetermined direction on the road surface. This spot beam 1.40 is irradiated to a predetermined position inside the overlapping irradiation area of fan beams 100J-1 and 100-2, as described above.
データ処理装置24は、CCDカメラ14−2により撮
影された映像150−2に基づき、結合ポインタの抽出
を行う。The data processing device 24 extracts the connection pointer based on the video 150-2 taken by the CCD camera 14-2.
ここで、結合ポインタとは、スポットビーム140の照
射位置をいう。Here, the coupling pointer refers to the irradiation position of the spot beam 140.
例えば、スポットビーム140が照射されることか期待
される領域を結合ポインタサーチエリア160−2とし
て予め設定しておく。この結合ポインタサーチエリア1
60−2について、第6図による軌跡130抽出と同様
の原理で輝度の重心抽出を行えば、結合ポインタ170
−2が求められることになる。For example, a region expected to be irradiated with the spot beam 140 is set in advance as the combined pointer search area 160-2. This join pointer search area 1
60-2, if the center of gravity of luminance is extracted using the same principle as the locus 130 extraction in FIG.
-2 is required.
次に、データ処理装置24は、両CCDカメラ〕4−1
及び14−2に係る結合ポインタ〕70]及び170−
2を照合し、この結果を用いて軌跡130−1及び13
0−2を合成する。Next, the data processing device 24 uses both CCD cameras] 4-1
and 14-2 binding pointer]70] and 170-
2, and using this result, traces 130-1 and 13
Synthesize 0-2.
第8図には、この実施例における軌跡合成原理か小され
ている。FIG. 8 shows the principle of trajectory synthesis in this embodiment.
仮に、CCDカメラ14−1及び]4−2が虫体12の
中心面に対して正確に々・I称に配置されており、車体
12もまったく傾斜していないとする。Assume that the CCD cameras 14-1 and ]4-2 are placed exactly at the center plane of the insect body 12, and the vehicle body 12 is not tilted at all.
このとき、CCDカメラ14−1及び14−2により撮
影される映像150−1及び150−2をCCDカメラ
14−1及び14−2の位置に応じて合成すれば、軌跡
130−1及び130−2は合成された1本の軌跡とな
る。At this time, if images 150-1 and 150-2 taken by CCD cameras 14-1 and 14-2 are combined according to the positions of CCD cameras 14-1 and 14-2, trajectories 130-1 and 130- 2 is a single combined trajectory.
しかし一般に、CCDカメラ14−1と142の取り付
は位置のずれや車体12の傾斜により、軌跡130−1
及び130−2は一致しない。However, in general, the mounting of the CCD cameras 14-1 and 142 may occur due to positional deviation or inclination of the vehicle body 12.
and 130-2 do not match.
この実施例においては、この不一致を排除し1本の合成
された軌跡を得るために、結合ポインタ170−1及び
170−2から軌跡130−1及び130−2に下ろし
た垂線180−1と1802を一致させるよう、映像の
平行移動及び回転処理を行う。In this embodiment, in order to eliminate this discrepancy and obtain one combined trajectory, perpendicular lines 180-1 and 1802 are drawn from joining pointers 170-1 and 170-2 to trajectories 130-1 and 130-2. The images are translated and rotated so that they match.
まず、第8図中190及び200で示される矢印方向に
、結合ポインタ170−1に対する結合ポインタ170
−2の座標差だけ、映像15〇−2を移動させる。これ
により、軌跡130−1と130−2のずれのうち、平
行移動成分が補正される。First, in the direction of the arrows 190 and 200 in FIG.
The image 150-2 is moved by a coordinate difference of -2. As a result, the parallel movement component of the deviation between the trajectories 130-1 and 130-2 is corrected.
次に、回転成分の補正が行われる。この補正は、例えば
予め水平路面上における基準となる軌跡を各CCDカメ
ラ14−1及び14−2毎に撮影しておき、これを符合
させることにより行う。ずなわぢ、CCDカメラ14−
1による基準軌跡と、CCDカメラ14−2による基準
軌跡と、が−直線上になるよう、映像1.50−1に対
し映像150−2を相対的に回転させる。これにより、
回転成分の補正が達せられる。Next, the rotational component is corrected. This correction is performed, for example, by photographing a reference trajectory on a horizontal road surface in advance for each of the CCD cameras 14-1 and 14-2, and then matching the images. Zunawaji, CCD camera 14-
The image 150-2 is rotated relative to the image 1.50-1 so that the reference trajectory obtained by the image 1.1 and the reference trajectory obtained by the CCD camera 14-2 are on a -straight line. This results in
Correction of rotational components is achieved.
このように、結合ポインタ170−1及び170−2を
用いて合成された1本の軌跡を得ることができる。この
軌跡は、2対のファンビーム光源12及びCCDカメラ
14を用いることにより、従来の一対の場合に比べ拡大
された幅員に係る軌跡である。また、その形状は路面の
横断方向の凹凸を表しており、XY変換により路面の横
断面方向のデータに変換することにより路面横断凹凸を
得ることが可能である。従って、測定精度の低下等の障
害を伴こと無く路面横断凹凸の411定か可能となり、
かつ最大測定可能幅員か拡大される。In this way, one combined trajectory can be obtained using the combined pointers 170-1 and 170-2. This trajectory is a trajectory whose width is expanded by using two pairs of fan beam light sources 12 and CCD cameras 14 compared to the conventional case of one pair. Further, the shape represents unevenness in the cross-sectional direction of the road surface, and by converting it into data in the cross-sectional direction of the road surface by XY conversion, it is possible to obtain the unevenness across the road surface. Therefore, it is possible to determine the irregularities across the road surface without any problems such as a decrease in measurement accuracy.
And the maximum measurable width is expanded.
第9図には、車体12の傾斜が発生した場合における合
成された軌跡による路面横断凹凸の傾きを補正する原理
が示されている。FIG. 9 shows the principle of correcting the inclination of unevenness across the road surface based on the combined trajectory when the vehicle body 12 inclines.
すなわち、車体12の傾斜か生じた場合、実際の路面横
断凹凸と撮影・合成された軌跡により求められた路面横
断凹凸との間に路面横断面内での角度的なずれが生じる
。これは、CCDカメラ14−1と14−2の間に路面
との距離の差か牛しることによる。That is, when the vehicle body 12 tilts, an angular deviation occurs in the road cross section between the actual road cross-surface unevenness and the road cross-surface unevenness determined by the photographed and synthesized trajectory. This is due to the difference in distance between the CCD cameras 14-1 and 14-2 and the road surface.
この実施例においては、これを最小自乗近Uを用いて補
正する。In this embodiment, this is corrected using the least squares approximation U.
ます、前述のように撮影・合成された軌跡により求めら
れる路面横断凹凸を、そのまま路面横断面上に表した場
合、第9図に示されるような曲線210で表されるとす
る。Let us assume that when the cross-road unevenness found from the trajectory photographed and synthesized as described above is expressed as it is on a cross-section of the road surface, it is represented by a curve 210 as shown in FIG.
しかし、車体12が傾斜していると、実際にはその傾斜
分が路面横断面上における角度ご1差として曲線210
に含まれることになる。However, if the vehicle body 12 is inclined, the inclination is actually calculated as a difference in angle on the cross section of the road surface on the curve 210.
will be included in.
そこで、この曲線210を用いて最小自乗法により近似
直線220を求める。この近似直線220は、曲線21
0から期待される路面基準面を示しており、実際の路面
基準面110とある角度を成して交差する。この角度は
、車体12の傾斜角に等しいと見なせるものである。Therefore, using this curve 210, an approximate straight line 220 is determined by the method of least squares. This approximate straight line 220 corresponds to the curve 21
It shows the road surface reference surface expected from 0, and intersects with the actual road surface reference surface 110 at a certain angle. This angle can be considered to be equal to the inclination angle of the vehicle body 12.
このような理由により、本実施例では近似直線220と
路面基準面110のなす角を求め、この角度たけ曲線2
]0を回転させ、実際の路面横断凹凸230を求めてい
る。For this reason, in this embodiment, the angle formed by the approximate straight line 220 and the road surface reference plane 110 is determined, and this angle height curve 2 is calculated.
]0 is rotated to obtain the actual road cross-sectional unevenness 230.
このように、本実施例においては、車体12か傾斜して
いても、車体の傾斜角を合成された軌跡に基づき近似的
に求め、補正することかできる。In this manner, in this embodiment, even if the vehicle body 12 is tilted, the tilt angle of the vehicle body can be approximated and corrected based on the combined locus.
なお、以上の説明で用いた配置等の設定は、限定的なも
・のてはない。例えば中種に応し、あるいは測定対象た
る路面の環境等に応し、適当に設定すれば良い。Note that the settings such as the arrangement used in the above explanation are not limited. For example, it may be set appropriately depending on the type of medium or the environment of the road surface to be measured.
また、CCDカメラ及びファンビーム光源の対の個数は
、2対には限られない。これ以上のχ、i数を用いた場
合、隣接するファンビーム光源の中間位置にスポットビ
ーム光源を配置し、両ファンビームの符合に用いればよ
い。Furthermore, the number of pairs of CCD cameras and fan beam light sources is not limited to two pairs. When using a larger number of χ and i, a spot beam light source may be placed at an intermediate position between adjacent fan beam light sources and used for matching both fan beams.
さらに、データ処理装置24における各種演算は、他の
アルゴリズムに立脚するものであっても良い。すなわち
、結合スポットにより隣接する複数のCCDカメラ14
による映像を合成する点で共通するものなら構わない。Furthermore, various calculations in the data processing device 24 may be based on other algorithms. That is, a plurality of CCD cameras 14 adjacent to each other by a coupling spot
It doesn't matter if it has something in common in terms of compositing images.
そして、カメラ、光源等は、CCDカメラ、レザ発振器
等以外の物でも良い。The camera, light source, etc. may be other than the CCD camera, laser oscillator, etc.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、複数対のカメラ
及び光源により得られる軌跡をスポットビームにより符
合して合成するようにしたため、最大測定可能幅員を拡
大することか可能であり、測定精度を維持できる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the trajectories obtained by multiple pairs of cameras and light sources are matched and synthesized by a spot beam, it is possible to expand the maximum measurable width. Therefore, measurement accuracy can be maintained.
第1図は、本発明の一実施例に係る路面横断凹凸m定装
置における光源及びカメラ配置を示す側面図、
第2図は、この実施例における光源及びカメラ配置を示
す背面図、
第3図は、この実施例におけるファンビーム照射の態様
を示す路面縦断面図、
第4図は、この実施例におけるファンビームの軌跡図、
第5図は、この実施例におけるデータ処理系統の回路図
、
第6図は、この実施例に用いるCCDカメラの走査線方
向におけるパワー分布を示すヒストダラム図、
第7図は、この実施例における結合ポインタを示す映像
図、
第8図は、この実施例における映像合成の原理図、
第9図は、この実施例における車体傾斜補正処理の原理
図である。
10 ・
12 ・・・
]4 ・・・
16 ・・
24 ・・
100 ・
130 ・・・
140 ・・・
150 ・・・
コア0・・・
ファンビーム光源
車体
CCDカメラ
スポットビーム光源
データ処理装置
ファンビーム
軌跡
スポットビーム
映像
結合ポインタ
CCDカメラの取り付1ブ亮畑(車体側面)第1図
CCDカメラ計測幅員(車体背面)
第2図
27/ビームO照射
第3図
CCDカメラから見た軌跡
第4図
ヒ・→
走査縫方向
走査線方向(で消するパワー分布
第6図
結合ボイ/りの抽出
第7図
実施例の回路構成(処理系)
第5図
2台のカメラ画像合成原理
第8
図FIG. 1 is a side view showing the light source and camera arrangement in a road surface unevenness determination device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear view showing the light source and camera arrangement in this embodiment, and FIG. is a longitudinal cross-sectional view of the road surface showing the mode of fan beam irradiation in this embodiment, FIG. 4 is a locus diagram of the fan beam in this embodiment, FIG. 5 is a circuit diagram of the data processing system in this embodiment, Figure 6 is a histodarham diagram showing the power distribution in the scanning line direction of the CCD camera used in this example, Figure 7 is an image diagram showing the joining pointer in this example, and Figure 8 is an image synthesis diagram in this example. FIG. 9 is a principle diagram of the vehicle body tilt correction process in this embodiment. 10 ・ 12 ... ] 4 ... 16 ... 24 ... 100 ・ 130 ... 140 ... 150 ... Core 0 ... Fan beam light source Car body CCD camera Spot beam Light source Data processing device Fan beam Trajectory spot beam image combining pointer CCD camera installation 1 Bu Ryohata (side of vehicle body) Figure 1 CCD camera measurement width (back of vehicle body) Figure 2 27/Beam O irradiation Figure 3 Trajectory seen from CCD camera Figure 4 Power distribution erased in the direction of the scan line (Fig. 6) Extraction of coupled voids/res Fig. 7 Circuit configuration of the embodiment (processing system) Fig. 5 Principle of image composition from two cameras Fig. 8
Claims (1)
に積載されたファンビーム光源と、ファンビーム光源か
ら発せられた光線の軌跡を撮影するよう光源より上方に
設置されたカメラと、撮影された光線の軌跡を解析して
路面の横断凹凸を求める解析手段と、を有する路面横断
凹凸測定装置において、 ファンビーム光源及びカメラを車体に複数個積載し、 隣接するファンビーム光源が共通して照射する領域の少
なくとも一部を照射するスポットビーム光源を備え、 解析手段が、スポットビーム光源による光線の軌跡を基
準点として、隣接する軌跡を合成することを特徴とする
路面横断凹凸測定装置。[Claims] A fan beam light source mounted on a vehicle emits a fan-shaped light beam diagonally downward from the rear of the vehicle body, and a fan beam light source installed above the light source so as to photograph the trajectory of the light beam emitted from the fan beam light source. In a road surface cross-sectional unevenness measuring device having a camera and an analysis means for determining the cross-sectional unevenness of the road surface by analyzing the trajectory of the photographed light beam, a plurality of fan beam light sources and cameras are mounted on a vehicle body, and adjacent fan beam light sources are provided. a spot beam light source that irradiates at least a part of the area that is commonly irradiated by the road surface unevenness, and the analysis means synthesizes adjacent trajectories using the trajectory of the light ray by the spot beam light source as a reference point. measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2140660A JPH0749942B2 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Road surface unevenness measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2140660A JPH0749942B2 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Road surface unevenness measuring device |
Publications (2)
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JPH0432705A true JPH0432705A (en) | 1992-02-04 |
JPH0749942B2 JPH0749942B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=15273807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2140660A Expired - Lifetime JPH0749942B2 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | Road surface unevenness measuring device |
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