JPH04336514A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH04336514A JPH04336514A JP3107860A JP10786091A JPH04336514A JP H04336514 A JPH04336514 A JP H04336514A JP 3107860 A JP3107860 A JP 3107860A JP 10786091 A JP10786091 A JP 10786091A JP H04336514 A JPH04336514 A JP H04336514A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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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
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- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- Image Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光学的に距離を測定す
る距離測定装置に関するものであり、特に撮像装置によ
る二次元画像を用いた三角測量方式の距離測定装置に関
するものである。
る距離測定装置に関するものであり、特に撮像装置によ
る二次元画像を用いた三角測量方式の距離測定装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、撮像装置による二次元画像を用
いた三角測量方式の距離測定装置においては、対象物と
の距離を正確に測定するためには、撮像装置の露光量を
適正に決定する必要があり、撮像装置の通常の露光量決
定方式に従って露光量を決定していた。
いた三角測量方式の距離測定装置においては、対象物と
の距離を正確に測定するためには、撮像装置の露光量を
適正に決定する必要があり、撮像装置の通常の露光量決
定方式に従って露光量を決定していた。
【０００３】図７は従来の撮像装置の露光量制御装置の
構成を示し、１は光学系レンズ、２は絞り、３はイメー
ジセンサ、４は平均値処理回路、１５は比較器であり、
イメージセンサ３は例えば動画であれば通常１秒間に３
０枚の画像を撮像する。このとき、平均値処理回路４は
イメージセンサ３からの画像信号の平均値を求め、比較
器１５においてこの平均値と予め設定された基準信号と
を比較し、その偏差に応じて絞り２を調節して露光量を
コントロールしている。画像信号の平均値は１画面でと
ってもよいが、通常は連続する複数画面の平均をとるこ
とが多い。
構成を示し、１は光学系レンズ、２は絞り、３はイメー
ジセンサ、４は平均値処理回路、１５は比較器であり、
イメージセンサ３は例えば動画であれば通常１秒間に３
０枚の画像を撮像する。このとき、平均値処理回路４は
イメージセンサ３からの画像信号の平均値を求め、比較
器１５においてこの平均値と予め設定された基準信号と
を比較し、その偏差に応じて絞り２を調節して露光量を
コントロールしている。画像信号の平均値は１画面でと
ってもよいが、通常は連続する複数画面の平均をとるこ
とが多い。
【０００４】図８は従来の他の露光量制御装置の構成を
示し、この装置はピーク測定方式と呼ばれ、画像の中で
最も明るい部分の画像信号により露光量を決定する方式
である。即ち、図において、５はピークホールド回路で
あり、イメージセンサ３からの画像信号はピークホール
ド回路５に入力され、１画面毎に画像の中で最も明るい
部分の画像信号がホールドされ、比較器１５においてこ
の画像信号が基準信号と比較され、その偏差に応じて絞
り２を制御することにより露光量をコントロールしてい
る。
示し、この装置はピーク測定方式と呼ばれ、画像の中で
最も明るい部分の画像信号により露光量を決定する方式
である。即ち、図において、５はピークホールド回路で
あり、イメージセンサ３からの画像信号はピークホール
ド回路５に入力され、１画面毎に画像の中で最も明るい
部分の画像信号がホールドされ、比較器１５においてこ
の画像信号が基準信号と比較され、その偏差に応じて絞
り２を制御することにより露光量をコントロールしてい
る。
【０００５】その他の露光量決定方式としては、画面の
中心付近の限られた領域の明るさで露光量を決定する方
式や、画面の代表的な数点をサンプリングし、その明る
さの平均値により露光量を決める方式などがあった。
中心付近の限られた領域の明るさで露光量を決定する方
式や、画面の代表的な数点をサンプリングし、その明る
さの平均値により露光量を決める方式などがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の距離測定装置に
おいては、撮像装置の露光量を以上のように制御してお
り、距離測定対象物の画像が適正な露光により鮮明なコ
ントラストで撮像されるとは限らず、距離演算に誤りを
生じたり、演算結果を判定が不能であったりした。又、
追尾式距離測定装置においては、追尾不能になったり、
誤った対象物を追尾するという課題があった。
おいては、撮像装置の露光量を以上のように制御してお
り、距離測定対象物の画像が適正な露光により鮮明なコ
ントラストで撮像されるとは限らず、距離演算に誤りを
生じたり、演算結果を判定が不能であったりした。又、
追尾式距離測定装置においては、追尾不能になったり、
誤った対象物を追尾するという課題があった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、距離測定対象物までの距離を
正確に測定することができるとともに、その追尾も正確
に行なうことができる距離測定装置を得ることを目的と
する。
めに成されたものであり、距離測定対象物までの距離を
正確に測定することができるとともに、その追尾も正確
に行なうことができる距離測定装置を得ることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る距離測定
装置は、一方の撮像光学系の画像中に距離測定対象物を
含むウインドウを設定するウインドウ設定手段と、ウイ
ンドウ内の画像と他方の撮像光学系の画像との相関を演
算することにより三角測量原理で距離測定対象物までの
距離を算出する距離演算手段と、ウインドウ内の画像信
号から撮像光学系の適正な露光量を演算する露光量演算
手段と、ウインドウ内の画像が適正な露光量となるよう
に撮像光学系を制御する制御手段を設けたものである。
装置は、一方の撮像光学系の画像中に距離測定対象物を
含むウインドウを設定するウインドウ設定手段と、ウイ
ンドウ内の画像と他方の撮像光学系の画像との相関を演
算することにより三角測量原理で距離測定対象物までの
距離を算出する距離演算手段と、ウインドウ内の画像信
号から撮像光学系の適正な露光量を演算する露光量演算
手段と、ウインドウ内の画像が適正な露光量となるよう
に撮像光学系を制御する制御手段を設けたものである。
【０００９】又、この発明に係る距離測定装置は、上記
手段に加えて、ウインドウ内の画像を参照画像とし、こ
の参照画像の時系列的な相関をとることにより距離測定
対象物の追尾を行なう追尾手段を設けたものである。
手段に加えて、ウインドウ内の画像を参照画像とし、こ
の参照画像の時系列的な相関をとることにより距離測定
対象物の追尾を行なう追尾手段を設けたものである。
【００１０】又、この発明に係る距離測定装置は、ウイ
ンドウ内の画像信号の平均値とピーク値との差が所定値
以上のとき、またはウインドウ内画像における所定値以
上の明るさの領域が所定比率以上のときに、ウインドウ
内画像信号のピーク値によって適正な露光量を演算する
ものである。
ンドウ内の画像信号の平均値とピーク値との差が所定値
以上のとき、またはウインドウ内画像における所定値以
上の明るさの領域が所定比率以上のときに、ウインドウ
内画像信号のピーク値によって適正な露光量を演算する
ものである。
【００１１】又、この発明に係る距離測定装置は、車両
のヘッドライトの非点灯時にはウインドウ内画像信号の
平均値によって、ヘッドライトの点灯時にはピーク値に
よって適正な露光量を演算するものである。
のヘッドライトの非点灯時にはウインドウ内画像信号の
平均値によって、ヘッドライトの点灯時にはピーク値に
よって適正な露光量を演算するものである。
【００１２】
【作用】この発明においては、一方の撮像光学系の画像
中に距離測定対象物を含むウインドウが設定され、この
ウインドウ内の画像信号から撮像光学系の適正な露光量
が演算され、ウインドウ内の画像のコントラストが最も
鮮明になるような画像が得られ、ウインドウ内画像に対
する他方の画像の相関演算においてより正確な相関が得
られる。又、ウインドウ内画像の時系列的な相関をとる
ことにより距離測定対象物の追尾が行なわれ、この相関
演算においてもより正確な相関が得られる。
中に距離測定対象物を含むウインドウが設定され、この
ウインドウ内の画像信号から撮像光学系の適正な露光量
が演算され、ウインドウ内の画像のコントラストが最も
鮮明になるような画像が得られ、ウインドウ内画像に対
する他方の画像の相関演算においてより正確な相関が得
られる。又、ウインドウ内画像の時系列的な相関をとる
ことにより距離測定対象物の追尾が行なわれ、この相関
演算においてもより正確な相関が得られる。
【００１３】又、この発明においては、ウインドウ内の
画像信号の平均値とピーク値の差が所定値以上のとき、
またはウインドウ内画像における所定値以上の明るさの
領域が所定比率以上のときに、ウインドウ内画像信号の
ピーク値によって適正な露光量が得られ、ウインドウ内
の画像のコントラストが最も鮮明になる。
画像信号の平均値とピーク値の差が所定値以上のとき、
またはウインドウ内画像における所定値以上の明るさの
領域が所定比率以上のときに、ウインドウ内画像信号の
ピーク値によって適正な露光量が得られ、ウインドウ内
の画像のコントラストが最も鮮明になる。
【００１４】又、この発明においては、車両のヘッドラ
イトの非点灯時及び点灯時にはそれぞれウインドウ内画
像信号の平均値及びピーク値によって適正な露光量が演
算され、非点灯時には昼間で画面全体が明るいので、画
像信号の平均値から正確な露光量が演算され、点灯時は
夜間やトンネル内であり、画面は基本的には暗いが先行
車のテールランプが極めて明るいため画像信号のピーク
値から適正な露光量が得られる。
イトの非点灯時及び点灯時にはそれぞれウインドウ内画
像信号の平均値及びピーク値によって適正な露光量が演
算され、非点灯時には昼間で画面全体が明るいので、画
像信号の平均値から正確な露光量が演算され、点灯時は
夜間やトンネル内であり、画面は基本的には暗いが先行
車のテールランプが極めて明るいため画像信号のピーク
値から適正な露光量が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１はこの実施例による車載用距離測定装置の構
成を示し、１Ｌ，１Ｒは撮像のための一対の光学系レン
ズ、２Ｌ，２Ｒは一対の絞り、３Ｌ，３Ｒは一対のイメ
ージセンサ、６Ｌ，６Ｒはイメージセンサ制御回路、７
Ｌ，７Ｒはアナログ・デジタル変換器、８Ｌ，８Ｒはメ
モリ、９は露光量演算回路、１０は画像信号処理部、１
１は画像表示部、１２はウインドウ設定部、１６は距離
測定の対象物である車両である。
する。図１はこの実施例による車載用距離測定装置の構
成を示し、１Ｌ，１Ｒは撮像のための一対の光学系レン
ズ、２Ｌ，２Ｒは一対の絞り、３Ｌ，３Ｒは一対のイメ
ージセンサ、６Ｌ，６Ｒはイメージセンサ制御回路、７
Ｌ，７Ｒはアナログ・デジタル変換器、８Ｌ，８Ｒはメ
モリ、９は露光量演算回路、１０は画像信号処理部、１
１は画像表示部、１２はウインドウ設定部、１６は距離
測定の対象物である車両である。
【００１６】次に、上記構成の距離測定装置の動作につ
いて説明する。車両１６は一対の光学系レンズ１Ｌ，１
Ｒ及び一対の絞り２Ｌ，２Ｒを介して一対のイメージセ
ンサ３Ｌ，３Ｒにより撮像され、その画像信号はアナロ
グ・デジタル変換器７Ｌ，７Ｒによりデジタル信号に変
換された後、一対のメモリ８Ｌ，８Ｒにより記憶される
。画像処理部１０にはウインドウ設定部１２により設定
されたウインドウが入力され、そのアドレスがメモリ８
Ｒに記憶される。図２はイメージセンサ３Ｒ，３Ｌによ
る画像イ，ロであり、全画面はｍ行ｎ列の画素で形成さ
れ、ウインドウ１７はイメージセンサ３Ｒの画像にｐ行
ｑ列目から（ｐ＋ｒ）行（ｑ＋ｓ）列までの大きさで設
定され、全画面とウインドウ１７は画像表示部１１に表
示される。
いて説明する。車両１６は一対の光学系レンズ１Ｌ，１
Ｒ及び一対の絞り２Ｌ，２Ｒを介して一対のイメージセ
ンサ３Ｌ，３Ｒにより撮像され、その画像信号はアナロ
グ・デジタル変換器７Ｌ，７Ｒによりデジタル信号に変
換された後、一対のメモリ８Ｌ，８Ｒにより記憶される
。画像処理部１０にはウインドウ設定部１２により設定
されたウインドウが入力され、そのアドレスがメモリ８
Ｒに記憶される。図２はイメージセンサ３Ｒ，３Ｌによ
る画像イ，ロであり、全画面はｍ行ｎ列の画素で形成さ
れ、ウインドウ１７はイメージセンサ３Ｒの画像にｐ行
ｑ列目から（ｐ＋ｒ）行（ｑ＋ｓ）列までの大きさで設
定され、全画面とウインドウ１７は画像表示部１１に表
示される。
【００１７】イメージセンサ３Ｌ，３Ｒの一対の画面か
ら車両１６までの距離を求めるためには、イメージセン
サ３Ｒの画像のウインドウ１７内の画像信号をＳｉｊ、
イメージセンサ３Ｌの画像の画像信号をＳ′ｉｊとして
、両者の画像の相関をとり、ウインドウ１７の画像に最
も一致する画像をイメージセンサ３Ｌの画像の中から探
し出す。具体的には、次の（１）式のような演算を行な
う。
ら車両１６までの距離を求めるためには、イメージセン
サ３Ｒの画像のウインドウ１７内の画像信号をＳｉｊ、
イメージセンサ３Ｌの画像の画像信号をＳ′ｉｊとして
、両者の画像の相関をとり、ウインドウ１７の画像に最
も一致する画像をイメージセンサ３Ｌの画像の中から探
し出す。具体的には、次の（１）式のような演算を行な
う。
【数１】
【００１８】ここで、−ｐ≦ｘ≦ｍ−ｒである。（１）
式でｘをパラメータとしたＣ（ｘ）がｘ＝ｘ０ のとき
に最小値になると、イメージセンサ３Ｒのウインドウ１
７内の画像とイメージセンサ３Ｌの画像の中で（ｐ＋ｘ
０ ，ｑ），（ｐ＋ｘ０ ，ｑ＋ｓ），（ｐ＋ｘ０ ＋
ｒ，ｑ＋ｓ）（ｐ＋ｘ０ ＋ｒ，ｑ）で囲まれる画像と
が良く一致する。そこで、三角測量の原理から距離Ｒは
次の（２）式で求められる。 Ｒ＝ｆｌ／ｐ０ ｘ０
（２）ここで、ｌは基線長（光学系レンズ１Ｌ，１Ｒ
の中心間隔）、ｆは光学系レンズ１Ｌ，１Ｒからイメー
ジセンサ３Ｌ，３Ｒまでの距離、ｐ０ はイメージセン
サ３Ｌ，３Ｒの画素ピッチである。
式でｘをパラメータとしたＣ（ｘ）がｘ＝ｘ０ のとき
に最小値になると、イメージセンサ３Ｒのウインドウ１
７内の画像とイメージセンサ３Ｌの画像の中で（ｐ＋ｘ
０ ，ｑ），（ｐ＋ｘ０ ，ｑ＋ｓ），（ｐ＋ｘ０ ＋
ｒ，ｑ＋ｓ）（ｐ＋ｘ０ ＋ｒ，ｑ）で囲まれる画像と
が良く一致する。そこで、三角測量の原理から距離Ｒは
次の（２）式で求められる。 Ｒ＝ｆｌ／ｐ０ ｘ０
（２）ここで、ｌは基線長（光学系レンズ１Ｌ，１Ｒ
の中心間隔）、ｆは光学系レンズ１Ｌ，１Ｒからイメー
ジセンサ３Ｌ，３Ｒまでの距離、ｐ０ はイメージセン
サ３Ｌ，３Ｒの画素ピッチである。
【００１９】以上のような演算でＣ（ｘ）の最小値が明
確に検出できるためには、画像が鮮明であることが必要
である。特に距離Ｒを測定しようとするウインドウ１７
内の画像が鮮明でコントラストがはっきりしていること
が重要であり、そのためには適正な露光が必要である。 従来では画面全体の情報によって露光量を決定している
ので、ウインドウ１７内の画像が必ずしも適正な露光量
になっているとは限らなかった。
確に検出できるためには、画像が鮮明であることが必要
である。特に距離Ｒを測定しようとするウインドウ１７
内の画像が鮮明でコントラストがはっきりしていること
が重要であり、そのためには適正な露光が必要である。 従来では画面全体の情報によって露光量を決定している
ので、ウインドウ１７内の画像が必ずしも適正な露光量
になっているとは限らなかった。
【００２０】そこで、この実施例では、ウインドウ１７
内の画像信号をメモリ８Ｒから取り出して露光量演算回
路９に入力し、ウインドウ１７内の画像の明るさに基づ
いて適正な露光量を演算する。この演算結果は絞り２Ｒ
，２Ｌに入力されるとともに、イメージセンサ制御回路
６Ｒ，６Ｌを介してイメージセンサ３Ｒ，３Ｌに入力さ
れ、絞り２Ｒ，２Ｌの絞り量及びイメージセンサ３Ｒ，
３Ｌの電子シャッタ機能が制御される。この結果、露光
量は広い範囲で制御され、ウインドウ１７内の画像の露
光量が適正に制御される。
内の画像信号をメモリ８Ｒから取り出して露光量演算回
路９に入力し、ウインドウ１７内の画像の明るさに基づ
いて適正な露光量を演算する。この演算結果は絞り２Ｒ
，２Ｌに入力されるとともに、イメージセンサ制御回路
６Ｒ，６Ｌを介してイメージセンサ３Ｒ，３Ｌに入力さ
れ、絞り２Ｒ，２Ｌの絞り量及びイメージセンサ３Ｒ，
３Ｌの電子シャッタ機能が制御される。この結果、露光
量は広い範囲で制御され、ウインドウ１７内の画像の露
光量が適正に制御される。
【００２１】適正露光量の演算においては、ウインドウ
１７内の画像信号の平均値をとってもよいし、ピーク値
をとってもよく、ウインドウ１７内の中心付近の代表値
をとってもよい。又、第２の実施例として、昼間はウイ
ンドウ１７内の画像信号の平均値をとるが、夜間では先
行車のテールランプが特に明るく、周囲は暗いので、画
像信号の平均値とピーク値の差が所定値以上となり、こ
のような場合にはピーク値によって露光量を演算するこ
とにより、より正確に適正な露光量を演算することがで
きる。又、逆光やトンネルの出口などの場合のように、
明るさの差が大きく、ウインドウ１７内の画像における
所定値以上の明るさの領域が所定比率以上の場合もハレ
ーションが生じるので、ピーク値をとる方がよい。
１７内の画像信号の平均値をとってもよいし、ピーク値
をとってもよく、ウインドウ１７内の中心付近の代表値
をとってもよい。又、第２の実施例として、昼間はウイ
ンドウ１７内の画像信号の平均値をとるが、夜間では先
行車のテールランプが特に明るく、周囲は暗いので、画
像信号の平均値とピーク値の差が所定値以上となり、こ
のような場合にはピーク値によって露光量を演算するこ
とにより、より正確に適正な露光量を演算することがで
きる。又、逆光やトンネルの出口などの場合のように、
明るさの差が大きく、ウインドウ１７内の画像における
所定値以上の明るさの領域が所定比率以上の場合もハレ
ーションが生じるので、ピーク値をとる方がよい。
【００２２】図３はこの発明の第３の実施例を示し、１
４はこの実施例による距離測定装置が搭載された車両の
ヘッドライトの点灯スイッチである。昼間は通常ヘッド
ライトは点灯されないので、露光量演算回路９は点灯ス
イッチ１４のオフにより昼間であることを検出し、ウイ
ンドウ１７の画像信号の平均値により適正な露光量を演
算する。又、夜間又はトンネル内では点灯スイッチ１４
がオンされてヘッドライトが点灯されるので、露光量演
算回路９はこれを検知し、この場合先行車１６のテール
ランプが極端に明るく周囲が暗いので、第２の実施例と
同様の理由によりウインドウ１７の画像信号のピーク値
に基づいて適正な露光量を演算する。
４はこの実施例による距離測定装置が搭載された車両の
ヘッドライトの点灯スイッチである。昼間は通常ヘッド
ライトは点灯されないので、露光量演算回路９は点灯ス
イッチ１４のオフにより昼間であることを検出し、ウイ
ンドウ１７の画像信号の平均値により適正な露光量を演
算する。又、夜間又はトンネル内では点灯スイッチ１４
がオンされてヘッドライトが点灯されるので、露光量演
算回路９はこれを検知し、この場合先行車１６のテール
ランプが極端に明るく周囲が暗いので、第２の実施例と
同様の理由によりウインドウ１７の画像信号のピーク値
に基づいて適正な露光量を演算する。
【００２３】図４はこの発明の第４の実施例を示し、１
３は追尾用のメモリであり、他の構成は図１と同じであ
る。追尾を行う際には、図５（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ０
でのイメージセンサ３Ｒの画像イをメモリ８Ｒにより
メモリし、その中にウインドウ１７を設定し、その時点
で一対のメモリ８Ｒ，８Ｌに記憶された画像信号により
距離を算出した後、メモリ８Ｒに記憶された信号をメモ
リ１３に移して記憶する。
３は追尾用のメモリであり、他の構成は図１と同じであ
る。追尾を行う際には、図５（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ０
でのイメージセンサ３Ｒの画像イをメモリ８Ｒにより
メモリし、その中にウインドウ１７を設定し、その時点
で一対のメモリ８Ｒ，８Ｌに記憶された画像信号により
距離を算出した後、メモリ８Ｒに記憶された信号をメモ
リ１３に移して記憶する。
【００２４】次に、図５（ｂ）に示すように、微小時間
Δｔ経過したｔ＝ｔ０ ＋Δｔでのイメージセンサ３Ｒ
，３Ｌの画像ハ，ニをメモリ８Ｒ，８Ｌに記憶し、メモ
リ１３に移されたｔとｔ０ でのウインドウ１７内の画
像と良く一致する画像をｔ＝ｔ０ ＋Δｔで記憶したメ
モ８Ｒの画像ハから探し出し、メモリ８Ｒの中に新たな
ウインドウ１８を設定する。ウインドウ１８の設定後、
メモリ８Ｌの画像ニとの間で先行車両１６との距離Ｒを
演算する。その後、メモリ８Ｒの画像信号をメモリ１３
に移す。
Δｔ経過したｔ＝ｔ０ ＋Δｔでのイメージセンサ３Ｒ
，３Ｌの画像ハ，ニをメモリ８Ｒ，８Ｌに記憶し、メモ
リ１３に移されたｔとｔ０ でのウインドウ１７内の画
像と良く一致する画像をｔ＝ｔ０ ＋Δｔで記憶したメ
モ８Ｒの画像ハから探し出し、メモリ８Ｒの中に新たな
ウインドウ１８を設定する。ウインドウ１８の設定後、
メモリ８Ｌの画像ニとの間で先行車両１６との距離Ｒを
演算する。その後、メモリ８Ｒの画像信号をメモリ１３
に移す。
【００２５】以上のような操作を時間の経過に従って行
なうことにより、ウインドウ１７内の画像の追尾を行な
うことができる。即ち、時刻ｔ＝ｔ０ で設定したｐ行
ｑ列目を起点としたｒ行ｓ列のウインドウ１７内の画像
と良く一致する画像を時刻ｔ＝ｔ０ ＋Δｔの画像内の
ウインドウ１７を含む拡大領域から探し出す。具体的に
は（３）式に示すような演算を行なう。
なうことにより、ウインドウ１７内の画像の追尾を行な
うことができる。即ち、時刻ｔ＝ｔ０ で設定したｐ行
ｑ列目を起点としたｒ行ｓ列のウインドウ１７内の画像
と良く一致する画像を時刻ｔ＝ｔ０ ＋Δｔの画像内の
ウインドウ１７を含む拡大領域から探し出す。具体的に
は（３）式に示すような演算を行なう。
【数２】
ここで、ｐ−ｕ≦ｘ≦ｐ＋ｒ＋ｕ，ｑ−ｖ≦ｙ≦ｑ＋ｓ
＋ｖであり、ｕ，ｖはΔｔの大きさにより適当な値を設
定する。
＋ｖであり、ｕ，ｖはΔｔの大きさにより適当な値を設
定する。
【００２６】Ｃ（ｘ，ｙ）が最も小さくなったときにウ
インドウ１７内の画像と良く一致したことになり、その
ときのパラメータｘ０ ，ｙ０ を求めることによりｔ
＝ｔ０ ＋Δｔでのウインドウ１８は（ｐ＋ｘ０ ，ｑ
＋ｙ０ ），（ｐ＋ｘ０ ＋ｒ，ｑ＋ｙ０ ），（ｐ＋
ｘ０ ＋ｒ，ｑ＋ｙ０ ＋ｓ）（ｐ＋ｘ０ ，ｑ＋ｙ０
＋ｓ）で囲まれた領域となる。そして、この新しいウ
インドウ１８に対して、ｔ＝ｔ０ ＋Δｔでの一対の画
像ハ，ニから三角測量の原理を使ってウインドウ１８内
の先行車両１６までの距離を演算することができる。こ
のように、最初に設定したウインドウ１７内の先行車両
１６を追尾しながら先行車両１６との距離を連続的に測
定することができる。
インドウ１７内の画像と良く一致したことになり、その
ときのパラメータｘ０ ，ｙ０ を求めることによりｔ
＝ｔ０ ＋Δｔでのウインドウ１８は（ｐ＋ｘ０ ，ｑ
＋ｙ０ ），（ｐ＋ｘ０ ＋ｒ，ｑ＋ｙ０ ），（ｐ＋
ｘ０ ＋ｒ，ｑ＋ｙ０ ＋ｓ）（ｐ＋ｘ０ ，ｑ＋ｙ０
＋ｓ）で囲まれた領域となる。そして、この新しいウ
インドウ１８に対して、ｔ＝ｔ０ ＋Δｔでの一対の画
像ハ，ニから三角測量の原理を使ってウインドウ１８内
の先行車両１６までの距離を演算することができる。こ
のように、最初に設定したウインドウ１７内の先行車両
１６を追尾しながら先行車両１６との距離を連続的に測
定することができる。
【００２７】以上のような演算で確実に追尾を行ない、
距離を測定するためには、特にウインドウ１７，１８内
の画像が鮮明でなければならない。そのためには適正な
露光が重要であり、図４における露光量演算回路９にウ
インドウ１７，１８内の画像信号を入力して適正な露光
量を決定し、この演算結果に応じて絞り２Ｒ，２Ｌの絞
り量及びイメージセンサ３Ｒ，３Ｌの電子シャッタ機能
の一方又は双方を制御し、ウインドウ１７，１８内の画
像に対して適正な露光を行なう。
距離を測定するためには、特にウインドウ１７，１８内
の画像が鮮明でなければならない。そのためには適正な
露光が重要であり、図４における露光量演算回路９にウ
インドウ１７，１８内の画像信号を入力して適正な露光
量を決定し、この演算結果に応じて絞り２Ｒ，２Ｌの絞
り量及びイメージセンサ３Ｒ，３Ｌの電子シャッタ機能
の一方又は双方を制御し、ウインドウ１７，１８内の画
像に対して適正な露光を行なう。
【００２８】適正露光量の演算においては、通常の昼間
はウインドウ１７，１８内の画像信号の平均値をとるが
、第５の実施例として、夜間では先行車１６のテールラ
ンプが特に明るく周囲が暗いので、ウインドウ１７，１
８の画像信号のピーク値に基づいてより正確に露光量の
演算を行なう。又、逆光やトンネルの出口の場合などで
は明暗差が特に大きく、ハレーションのようになるので
、このときもピーク値に基づいて演算する。
はウインドウ１７，１８内の画像信号の平均値をとるが
、第５の実施例として、夜間では先行車１６のテールラ
ンプが特に明るく周囲が暗いので、ウインドウ１７，１
８の画像信号のピーク値に基づいてより正確に露光量の
演算を行なう。又、逆光やトンネルの出口の場合などで
は明暗差が特に大きく、ハレーションのようになるので
、このときもピーク値に基づいて演算する。
【００２９】図６はこの発明の第６の実施例を示し、構
成は既に説明したものと同様である。露光量演算回路９
は点灯スイッチ１４のオフにより昼間であることを検出
し、ウインドウ１７，１８の画像信号の平均値により適
正な露光量を演算する。夜間又はトンネル内では点灯ス
イッチ１４がオンされるので、露光量演算回路９はヘッ
ドライトの点灯を検知し、この場合は先行車１６のテー
ルランプが明るく周囲が暗いので、ウインドウ１７，１
８の画像信号のピーク値によって露光量を演算する。
成は既に説明したものと同様である。露光量演算回路９
は点灯スイッチ１４のオフにより昼間であることを検出
し、ウインドウ１７，１８の画像信号の平均値により適
正な露光量を演算する。夜間又はトンネル内では点灯ス
イッチ１４がオンされるので、露光量演算回路９はヘッ
ドライトの点灯を検知し、この場合は先行車１６のテー
ルランプが明るく周囲が暗いので、ウインドウ１７，１
８の画像信号のピーク値によって露光量を演算する。
【００３０】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、撮像光
学系の露光量をウインドウ内の画像信号に基づいて制御
するようにしたので、ウインドウ内の画像信号が最も鮮
明になり、距離演算や追尾のための演算が正確になり、
正確な距離測定と確実な追尾を行なうことができる。
学系の露光量をウインドウ内の画像信号に基づいて制御
するようにしたので、ウインドウ内の画像信号が最も鮮
明になり、距離演算や追尾のための演算が正確になり、
正確な距離測定と確実な追尾を行なうことができる。
【００３１】又、この発明によれば、ウインドウ内画像
の状態あるいはヘッドライトのオンオフにより昼間、夜
間、トンネル内などの区別をし、これに応じてウインド
ウ内画像信号の平均値またはピーク値から露光量を決定
しており、周囲の状況に応じてウインドウ内画像をより
鮮明にすることができ、距離測定及び追尾を正確に行な
うことができる。
の状態あるいはヘッドライトのオンオフにより昼間、夜
間、トンネル内などの区別をし、これに応じてウインド
ウ内画像信号の平均値またはピーク値から露光量を決定
しており、周囲の状況に応じてウインドウ内画像をより
鮮明にすることができ、距離測定及び追尾を正確に行な
うことができる。
【図１】この発明装置の第１及び第２の実施例による構
成図である。
成図である。
【図２】この発明装置の第１〜第３の実施例による動作
説明図である。
説明図である。
【図３】この発明装置の第３の実施例による構成図であ
る。
る。
【図４】この発明装置の第４及び第５の実施例による構
成図である。
成図である。
【図５】この発明装置の第４〜第６の実施例による動作
説明図である。
説明図である。
【図６】この発明装置の第６の実施例による構成図であ
る。
る。
【図７】従来の露光量制御装置の構成図である。
【図８】従来の他の露光量制御装置の構成図である。
１Ｒ，１Ｌ 光学系レンズ
２Ｒ，２Ｌ 絞り
３Ｒ，３Ｌ イメージセンサ
６Ｒ，６Ｌ イメージセンサ制御回路８Ｒ，８Ｌ，１
３ メモリ ９ 露光量演算回路 １０ 画像信号処理部 １２ ウインドウ設定部 １４ ヘッドライトの点灯スイッチ １６ 先行車 １７，１８ ウインドウ
３ メモリ ９ 露光量演算回路 １０ 画像信号処理部 １２ ウインドウ設定部 １４ ヘッドライトの点灯スイッチ １６ 先行車 １７，１８ ウインドウ
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の基線長を有するとともに距離測
定対象物を撮像する一対の撮像光学系と、一方の撮像光
学系の画像中に距離測定対象物を含むウインドウを設定
するウインドウ設定手段と、ウインドウ内の画像と他方
の撮像光学系の画像との相関を演算することにより三角
測量の原理で距離測定対象物までの距離を算出する距離
演算手段と、ウインドウ内の画像信号から適正な露光量
を演算する露光量演算手段と、ウインドウ内の画像が適
正な露光量となるように撮像光学系を制御する制御手段
を備えたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 上記露光量演算手段は、ウインドウ内
の画像信号の平均値とピーク値との差が所定値以上のと
き、またはウインドウ内画像における所定値以上の明る
さの領域が所定比率以上のときに、ウインドウ内画像信
号のピーク値によって適正な露光量を演算することを特
徴とする請求項１記載の距離測定装置。 - 【請求項３】 上記露光量演算手段は、該装置が搭載
された車両のヘッドライトの非点灯時にはウインドウ内
の画像信号の平均値によって、上記ヘッドライトの点灯
時にはウインドウ内の画像信号のピーク値によって、適
正な露光量を演算することを特徴とする請求項１記載の
距離測定装置。 - 【請求項４】 所定の基線長を有するとともに距離測
定対象物を撮像する一対の撮像光学系と、一方の撮像光
学系の画像中に距離測定対象物を含むウインドウを設定
するウインドウ設定手段と、ウインドウ内の画像を参照
画像とし、時系列的に参照画像の相関をとることにより
距離測定対象物を追尾する追尾手段と、ウインドウ内の
画像と他方の撮像光学系の画像との相関を演算すること
により三角測量の原理で距離測定対象物までの距離を算
出する距離算出手段と、ウインドウ内の画像信号から適
正な露光量を演算する露光量演算手段と、ウインドウ内
の画像が適正な露光量となるように撮像光学系を制御す
る制御手段を備えたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項５】 上記露光量演算手段は、ウインドウ内
の画像信号の平均値とピーク値との差が所定値以上のと
き、またはウインドウ内画像における所定値以上の明る
さの領域が所定比率以上のときに、ウインドウ内画像信
号のピーク値によって適正な露光量を演算することを特
徴とする請求項４記載の距離測定装置。 - 【請求項６】 上記露光量演算手段は、該装置が搭載
された車両のヘッドライトの非点灯時にはウインドウ内
の画像信号の平均値によって、上記ヘッドライトの点灯
時にはウインドウ内の画像信号のピーク値によって、適
正な露光量を演算することを特徴とする請求項４記載の
距離測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107860A JP2768042B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 距離測定装置 |
| US07/881,861 US5218414A (en) | 1991-05-14 | 1992-05-12 | Distance measuring apparatus utilizing two-dimensional image |
| DE69203785T DE69203785T2 (de) | 1991-05-14 | 1992-05-14 | Entfernungsmesseinrichtung mittels zweidimensionaler Bilder. |
| EP92108184A EP0513801B1 (en) | 1991-05-14 | 1992-05-14 | Distance measuring apparatus utilizing two-dimensional image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107860A JP2768042B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336514A true JPH04336514A (ja) | 1992-11-24 |
| JP2768042B2 JP2768042B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=14469909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107860A Expired - Fee Related JP2768042B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 距離測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5218414A (ja) |
| EP (1) | EP0513801B1 (ja) |
| JP (1) | JP2768042B2 (ja) |
| DE (1) | DE69203785T2 (ja) |
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- 1991-05-14 JP JP3107860A patent/JP2768042B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-05-12 US US07/881,861 patent/US5218414A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-14 DE DE69203785T patent/DE69203785T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-14 EP EP92108184A patent/EP0513801B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| EP0513801B1 (en) | 1995-08-02 |
| EP0513801A1 (en) | 1992-11-19 |
| US5218414A (en) | 1993-06-08 |
| JP2768042B2 (ja) | 1998-06-25 |
| DE69203785T2 (de) | 1996-02-22 |
| DE69203785D1 (de) | 1995-09-07 |
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