JPH05172567A - Passive range finder - Google Patents

Passive range finder

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JPH05172567A
JPH05172567A JP34268191A JP34268191A JPH05172567A JP H05172567 A JPH05172567 A JP H05172567A JP 34268191 A JP34268191 A JP 34268191A JP 34268191 A JP34268191 A JP 34268191A JP H05172567 A JPH05172567 A JP H05172567A
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Abstract

PURPOSE:To measure the distance to an object to be measured by one sensing action with one camera by dividing light from a part to be measured into lights of two colors with a filter to form an image with a color CCD camera through a different part of an imaging lens. CONSTITUTION:A color CCD camera 1 has a color filter 12 in front of an imaging lens 11 to transmit at least two colors of red, blue and green. The lights of two colors divided with the filter 12 form images separately on the surface of the color CCD element 13 of the camera 1 passing through portions of different areas of the lens 11 and the images thus formed generate a parallax as the same object is viewed from two different locations. A parallax computing section 21 calculates the parallax attributed to the filter 12 from an image signal formed on the surface of the element 13. A distance computing section 22 calculates the distance to the object to be measured by an image formation formula using the parallax calculated with the computing section 21. This enables the measurement of the distance of the object to be measured with one camera thereby achieving higher accuracy with respect to deviation of an optical axis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はロボットアーム、移動ロ
ボット等に搭載され、眼としての役割を果たす受動形測
距装置に関する。特に本発明では、1台のカメラによる
1回のセンシング(撮影)で測定対象物までの距離の測
定を可能にする受動形測距装置の改良に言及する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive distance measuring device mounted on a robot arm, a mobile robot or the like and serving as an eye. In particular, the present invention refers to an improvement of the passive distance measuring device that enables the distance to the object to be measured with one sensing (imaging) by one camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】第8図は従来の受動形測距装置を示す図
である。本図には2台のカメラ(1A ,1B )をlだけ
離して配置し、各カメラにおける観測レンズ節点0A ,
B と、該観測レンズ0A,B と焦点距離fの位置にあ
る観測面(xa , ya ),( xb , yb )と、座標P
(x,y,z)にある測定対象物からなる観測光学系を
構成する受動形測距装置が示されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a view showing a conventional passive distance measuring device. In this figure, the two cameras (1 A , 1 B ) are placed apart by l, and the observation lens node 0 A ,
0 and B, the observation lens 0 A, 0 B and the observation plane in the position of the focal length f (x a, y a) , and (x b, y b), the coordinates P
A passive range finder which constitutes an observation optical system consisting of an object to be measured at (x, y, z) is shown.

【0003】本図に示す装置によってそこから得られた
視差lを伴った2枚の画像(ステレオ画像)によって対
象物までの距離は
The distance to the object is determined by the two images (stereo images) with the parallax 1 obtained from the device shown in FIG.

【0004】[0004]

【数1】 [Equation 1]

【0005】として与えられている。Is given as

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の受
動形測距装置においては2台のカメラを必要とするた
め、それぞれのカメラ間の光軸の傾き具合等のパラメー
タを厳密に較正する必要があり、これらのパラメータが
少しでも狂うと、後に続く画像処理システムの設定をす
べて変更しなければならないため、振動等の種々の加速
度を受ける例えばロボット等に設置し、眼として使用し
た場合、安定した性能を長期に渡って保証しえないとい
う問題があった。さらに2台のカメラを用いることか
ら、画像情報の伝送、記録等にも常に2系統のシステム
を必要とし、また両者の同期を取る必要がある等の煩雑
さが存在するという問題があった。
However, since the conventional passive distance measuring device requires two cameras, it is necessary to strictly calibrate parameters such as the degree of inclination of the optical axis between the cameras. However, if these parameters are changed even a little, all the settings of the image processing system that follows will have to be changed, so stable performance will be obtained when used as an eye, for example, when installed in a robot that receives various accelerations such as vibration. There was a problem that could not be guaranteed for a long time. Further, since two cameras are used, there is a problem that a system of two systems is always required for transmission and recording of image information, and the two need to be synchronized.

【0007】したがって本発明は上記問題点に鑑みて、
従来の2台のカメラによる受動形測距装置の欠点を解消
し、1台のカメラによる1回のセンシングでその測定対
象物までの距離を測定することができる受動形測距装置
を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems.
To provide a passive distance measuring device capable of measuring a distance to an object to be measured with one sensing by one camera by solving the drawbacks of the conventional passive distance measuring device with two cameras. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1図は本発明の原理構
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に受動形測距装置において、撮像部1を有する。撮像部
1はカラーカメラであって、フィルタ手段12を有する。
フィルタ手段12には、該カラーカメラの結像レンズ11の
付近に、赤、青、緑色の光のみ透過する色フィルタのう
ち少なくとも2色の色フィルタ121 ,122 が設置され
る。さらに本発明は視差演算部21および距離演算部22か
らなる画像処理部2を有する。視差演算部21は、前記撮
像部(1)からの画像信号であって赤、青、緑色の少な
くとも2色に分割されたものから形成される測定対象物
の画像の視差を求める演算処理を行う。
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. The present invention has an image pickup unit 1 in a passive distance measuring apparatus in order to solve the above problems. The image pickup unit 1 is a color camera and has a filter means 12.
In the filter means 12, at least two color filters 121, 122 of the color filters that transmit only red, blue, and green light are installed near the imaging lens 11 of the color camera. Further, the present invention has the image processing unit 2 including the parallax calculation unit 21 and the distance calculation unit 22. The parallax calculation unit 21 performs a calculation process for obtaining the parallax of the image of the measurement target formed from the image signal from the image pickup unit (1) divided into at least two colors of red, blue, and green. ..

【0009】距離演算部22は前記視差を用いて測定対象
物までの距離を求める演算処理を行う。
The distance calculator 22 performs a calculation process for obtaining the distance to the object to be measured using the parallax.

【0010】[0010]

【作用】第1図において、本発明の受動形測距装置によ
れば、フィルタ手段12によって測定対象部からの光が異
なる少なくとも2色の光に分割されて、結像レンズ11の
異なる領域部分を通過してカラーCCDカメラ1のカラ
ーCCD素子13の面にそれぞれ結像されて、これらの結
像は二つの違った場所から同一物を見たときの視差を生
じさせる。
Referring to FIG. 1, according to the passive distance measuring apparatus of the present invention, the light from the object to be measured is divided by the filter means 12 into light of at least two different colors, and different areas of the imaging lens 11 are provided. And the images are formed on the surface of the color CCD element 13 of the color CCD camera 1, respectively, and these images form parallax when the same object is seen from two different places.

【0011】視差演算部21によってカラーCCD素子13
の面に形成される画像信号から、フィルタ手段12による
視差が算出される。距離演算部22では、視差演算部21で
算出された視差を用いた結像式から、測定対象物までの
距離が算出される。かくして本発明の受動形測距装置に
よれば1台のカメラで測定対象物までの距離の測定が可
能になったので、従来のような光軸のずれに対して精度
の向上が図れ、構造が簡単になる。
The parallax calculator 21 controls the color CCD device 13
The parallax by the filter means 12 is calculated from the image signal formed on the surface. The distance calculation unit 22 calculates the distance to the measurement object from the imaging formula using the parallax calculated by the parallax calculation unit 21. Thus, according to the passive distance measuring apparatus of the present invention, the distance to the object to be measured can be measured with one camera, so that the accuracy can be improved against the deviation of the optical axis as in the conventional case, and the structure can be improved. Will be easier.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。第2図は本発明の実施例に係る受動形
測距装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図
の受動形測距装置は結像レンズ11、該結像レンズ11の前
方に赤、青、緑色の光のみ透過する色フィルタのうち少
なくとも2色の色フィルタが設置されたフィルタ手段12
および結像面上に設置されたカラーCCD(Charge Cou
pled Device)素子13を具備するカラーCCDカメラ1
と、該カラーCCDカメラ1からの画像信号であって、
赤、青、緑色の少なくとも2色に分割されたものから形
成される測定対象物の画像の視差(S)を求める演算処
理を行う視差演算部21および前記視差(S)を用いて測
定対象物までの距離を求める演算処理を行う距離演算部
22を具備し、図示しない中央処理装置(CPU)、インタフ
ェイス制御プログラム等を格納する記憶部(ROM)等で構
成されている画像処理部2と、前記カラーCCD素子13
から出力されたカラーコンポジット信号を送出するため
の信号ライン3と、前記カラーコンポジット信号をR
(赤色)、G(緑色)、B(青色)に分割するRGBデ
バイダ4と、該RGBデバイダ4で分割されたR信号、
G信号、B信号をそれぞれ送信するための信号ライン
5,6および7と、前記画像処理部2によって算出され
た測定対象までの距離を表示し、液晶ディスプレー等で
構成される表示部8とを含む。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a passive distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The configuration of this figure will be described. The passive range finder of this figure has an image forming lens 11 and a filter means 12 in which at least two color filters among red, blue and green color filters are installed in front of the image forming lens 11.
And a color CCD (Charge Cou
pled device) A color CCD camera 1 equipped with a device 13
And an image signal from the color CCD camera 1,
A parallax calculator 21 that performs a calculation process for obtaining parallax (S) of an image of a measurement target formed by dividing at least two colors of red, blue, and green, and a measurement target using the parallax (S). Distance calculation unit that performs calculation processing to calculate the distance to
An image processing unit 2 including a central processing unit (CPU) (not shown), a storage unit (ROM) for storing an interface control program and the like, and the color CCD element 13
A signal line 3 for transmitting the color composite signal output from the
An RGB divider 4 that is divided into (red), G (green), and B (blue), and an R signal that is divided by the RGB divider 4,
The signal lines 5, 6 and 7 for transmitting the G signal and the B signal, respectively, and the display unit 8 for displaying the distance to the measurement object calculated by the image processing unit 2 and including a liquid crystal display or the like. Including.

【0013】第3図は第2図におけるフィルタ手段を示
す図である。本図(a)ではフィルタ手段2に赤色光の
み透過する赤色フィルタ121 および青色光のみ透過する
青色フィルタが設けられ、フィルタ手段2の他の領域で
はいかなる光も透過しない。同様にして、本図(b)で
はフィルタ手段2に赤色フィルタ121 および緑色光のみ
透過する緑色フィルタ122 、本図(c)では青色フィル
タ121 および緑色フィルタ122 、本図(d)では赤色フ
ィルタ121 、青色フィルタ122 および緑色フィルタ123
が設けられて、フィルタ手段2の他の領域ではいかなる
光も透過しない。
FIG. 3 is a diagram showing the filter means in FIG. In this figure (a), the filter means 2 is provided with a red filter 121 which transmits only red light and a blue filter which transmits only blue light, and does not transmit any light in other regions of the filter means 2. Similarly, in the figure (b), the red filter 121 and the green filter 122 which transmits only green light to the filter means 2, the blue filter 121 and the green filter 122 in the figure (c), and the red filter 121 in the figure (d). , Blue filter 122 and green filter 123
Are provided so that no light is transmitted in the other areas of the filter means 2.

【0014】第2図ではフィルタ手段2が結像レンズ11
の外側に設けられているが結像レンズ11の内側に設けら
れてもよく、さらに結像レンズ11自体に本図(a)〜
(d)の色フィルタが設けられるようにしてもよい。第
3図(d)の赤青緑の3色のフィルタを使用するのは3
つの視点によるセンシングを可能にし、例えば水平方向
や垂直方向に延びた測定対象であっても距離の測定を可
能にするためである。
In FIG. 2, the filter means 2 is an image forming lens 11
Although it is provided outside the image forming lens 11, it may be provided inside the image forming lens 11, and the image forming lens 11 itself has a structure shown in FIG.
The color filter of (d) may be provided. It is 3 to use the filter of three colors of red, blue and green in Fig. 3 (d).
This is because it enables sensing from one viewpoint, and enables distance measurement even for a measurement object extending in the horizontal direction or the vertical direction.

【0015】なお、3色のフィルタとして赤、青、緑色
のみを透過する、例えばR-60, G-530, B-390が市場で入
手可能である。次に本実施例の作動について説明する。
なお説明を簡略するために第3図(a)の如く、フィル
タ手段2についての赤色フィルタ121 と青色フィルタ12
2 の2色のフィルタを使用した場合について説明する。
As filters for three colors, R-60, G-530, and B-390, which transmit only red, blue, and green, are available on the market. Next, the operation of this embodiment will be described.
In order to simplify the description, as shown in FIG. 3A, the red filter 121 and the blue filter 12 for the filter means 2 are used.
The case where the two-color filter of 2 is used will be described.

【0016】先ず測定対象にカラーCCDカメラ1の視
野を向ける。測定対象から発せられた光はフィルタ手段
12を介してカラーCCDカメラ1に取り込まれる。すな
わち測定対象から発せられた光のうち赤色成分のみが赤
色フィルタ121 の部分を通過し結像レンズ11を介してカ
ラーCCD素子13上に結像する。同様に青色成分のみが
青色フィルタ122 の部分を通過でき、結像レンズ11を介
してカラーCCD素子13上に結像する。
First, the visual field of the color CCD camera 1 is aimed at the object to be measured. The light emitted from the object to be measured is filtered
It is taken into the color CCD camera 1 via 12. That is, only the red component of the light emitted from the object to be measured passes through the red filter 121 and forms an image on the color CCD element 13 via the imaging lens 11. Similarly, only the blue component can pass through the blue filter 122 and forms an image on the color CCD element 13 via the imaging lens 11.

【0017】つまり、カラーCCD素子13にある結像面
上には、結像レンズの上半分を透過した赤色光と下半分
を透過した青色光が混合されて像を結ぶ。次に赤青混合
した像が、カラーCCD素子13によって電気信号に変
換、合成されてカラーCCDカメラ1の出力コンポジッ
ト信号として信号ライン3に送出される。
That is, on the image forming surface of the color CCD element 13, the red light transmitted through the upper half of the image forming lens and the blue light transmitted through the lower half are mixed to form an image. Next, the mixed image of red and blue is converted into an electric signal by the color CCD element 13, synthesized and sent to the signal line 3 as an output composite signal of the color CCD camera 1.

【0018】このコンポジット信号はRGBデバイダ4
に入力され、RGBデバイダ4によってR信号、B信号
に分解される。このように分解されて得られたR信号は
赤フィルタ121 の赤の部分、すなわち上半分を透過した
光による像となり、B信号による像は青フィルタ122 の
青の部分すなわち下半分を透過した光による像となる。
This composite signal is the RGB divider 4
Is input to the RGB divider 4 and is decomposed into an R signal and a B signal by the RGB divider 4. The R signal thus decomposed and obtained becomes an image by the light transmitted through the red portion of the red filter 121, that is, the upper half, and the image by the B signal is the light transmitted through the blue portion of the blue filter 122, that is, the lower half. It becomes the image by.

【0019】以上の様に、カラーCCDカメラ1から見
ると、同じ測定対象物に対して結像レンズの上半分を通
して見た像と、下半分を通して見た像が同時に得られる
ことになる。つまり、同じ測定対象物を二つの異なった
場所から見たときの視差を伴った2枚の像を同時に得る
ことになる。これは2方向から撮影された一種のステレ
オ画像である。
As described above, when viewed from the color CCD camera 1, an image viewed through the upper half of the imaging lens and an image viewed through the lower half of the same measuring object can be obtained at the same time. That is, two images with parallax when the same measurement object is viewed from two different places are obtained at the same time. This is a kind of stereo image taken from two directions.

【0020】次にこのRの画像信号と、Bの画像信号を
画像処理部2に入力し、測定対象物までの距離を算出す
る。第4図は第2図の演算処理部における演算処理のフ
ローチャートである。本図に示すように演算処理部2の
視差演算部21で下記の視差演算処理が行われる(ステッ
プ1)。この視差演算処理ではR信号の座標を(xRi
Ri)、B信号の座標を(xBi,yBi)とし、R画像お
よびB画像の重心座標をそれぞれ(xR ,y R )および
(xB ,yB )とすると、
Next, the R image signal and the B image signal are
Input to the image processing unit 2 and calculate the distance to the measurement object
It FIG. 4 shows a flow chart of the arithmetic processing in the arithmetic processing unit of FIG.
It is a row chart. As shown in FIG.
The parallax calculation unit 21 performs the following parallax calculation processing (step
1). In this parallax calculation process, the coordinates of the R signal are set to (xRi
yRi), The coordinates of the B signal are (xBi, YBi) And R image
And the barycentric coordinates of the B image are (xR, Y R)and
(XB, YB),

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】ここにカラーCCD素子13に結像されてい
る座標についてはwi =1.0として、結像されていない
座標についてwi =0とする。視差Sは、
Here, it is assumed that the coordinates imaged on the color CCD element 13 are w i = 1.0 and the coordinates not imaged are w i = 0. The parallax S is

【0023】[0023]

【数3】 [Equation 3]

【0024】として得られる。次にS=0のときは後述
する測定距離の演算処理から明らかなように測定対象物
がピント合致位置にある。まず最初に測定対象物がカラ
ーCCDカメラ1のピント合致位置にある場合から説明
する(ステップ2)。第5図はピント合致位置上に測定
対象物が存在する場合の結像を示す図である。本図はカ
ラーCCDカメラ1および測定対象物100 を簡略化して
示したもので、実際の測定対象物は遠方に存在する。上
記と同様に赤色フィルタ121 および青色フィルタ122 を
使用した場合について説明する。第5図において測定対
象物100 からの光は赤色フィルタ121 および青色フィル
タ122 を通過し、結像レンズ11を介してカラーCCD素
子13上の同一箇所に像を結ぶ。さらにRGBデバイダ4
にて分解されたR信号とB信号が前述したように演算処
理部2に入力し、画像処理部2の視差演算部21によりR
信号とB信号は、カラーCCD素子13の同一部分に測定
対象の画像が存在する場合には測定対象が焦点上にある
ことが視差S=0により判断される。
Is obtained as Next, when S = 0, the object to be measured is at the focus-matching position, as is clear from the calculation process of the measurement distance described later. First, the case where the object to be measured is in the focus position of the color CCD camera 1 will be described (step 2). FIG. 5 is a diagram showing an image formed when a measurement object is present on the focus position. This figure shows the color CCD camera 1 and the measuring object 100 in a simplified manner, and the actual measuring object exists at a distance. A case where the red filter 121 and the blue filter 122 are used as in the above will be described. In FIG. 5, the light from the measuring object 100 passes through the red filter 121 and the blue filter 122, and forms an image at the same position on the color CCD element 13 via the imaging lens 11. RGB divider 4
The R signal and the B signal decomposed in step S1 are input to the arithmetic processing unit 2 as described above, and the parallax arithmetic unit 21 of the image processing unit 2 outputs the R signal.
The signal and the B signal are determined by the parallax S = 0 that the measurement object is on the focus when the image of the measurement object exists in the same portion of the color CCD element 13.

【0025】上記のような判断がなされると演算処理部
2の距離演算部22で測定対象物までの下記距離演算処理
が行われる。そしてピント合致位置上にある場合は、カ
ラーCCDカメラ1の焦点距離をfとすると、
When the above determination is made, the distance calculation unit 22 of the calculation processing unit 2 performs the following distance calculation process to the object to be measured. If the focal length of the color CCD camera 1 is f when the focus position is on,

【0026】[0026]

【数4】 [Equation 4]

【0027】ここでaは結像レンズ11から測定対象物10
0 までの距離であり、bは結像レンズ11からカラーCC
D素子13までの距離である(ステップ3)。S≠0で、
R画像およびB画像の重心座標(xR ,yR )および
(xB ,yB )がフィルタ手段2の赤色フィルタ121 お
よび青色フィルタ122 に対して逆に下半分および上半分
にあるときにはピント合致位置よりも遠くに測定対象物
が存在すると判断される(ステップ4)。
Here, a is from the imaging lens 11 to the object 10 to be measured.
B is the distance from the imaging lens 11 to the color CC
This is the distance to the D element 13 (step 3). If S ≠ 0,
Focusing is performed when the barycentric coordinates (x R , y R ) and (x B , y B ) of the R image and the B image are in the lower half and the upper half of the red filter 121 and the blue filter 122 of the filter means 2. It is determined that the measurement object exists farther than the position (step 4).

【0028】次にピント合致位置よりも遠方に測定対象
が存在する場合について説明する。第6図はピント合致
位置より遠方に測定対象物が存在する場合の結像を示す
図である。本図の如く、結像レンズ11の上半分側に赤色
フィルタ121 がある場合には測定対象物100 からの光は
赤色フィルタ121 を通過し結像レンズの上半分側を介し
て、カラーCCD素子13の面の下半分側に結像する。青
色フィルタ122 を通過した青色光は結像レンズ11の下側
を介して、カラーCCD素子13の面の上半分側に結像す
る。そしてカラーCCD素子13からのカラーコンポジッ
ト信号はRGBデバイダ4を介して、画像処理部2に入
力される。ここで第6図のように測定対象物100 の赤画
像を青画像には視差Sができ、この場合、赤画像を基準
とすると青画像は第6図においてその上方に存在する。
ここで視差Sは前記視差演算処理部21で算出される。ま
た、赤色フィルタ121 および青色フィルタ122 の重心位
置間の距離をDとすると、
Next, a case will be described in which the measuring object is located farther than the focus matching position. FIG. 6 is a diagram showing an image formed when a measurement object is present at a distance from the focus position. As shown in the figure, when there is a red filter 121 on the upper half side of the imaging lens 11, the light from the measuring object 100 passes through the red filter 121 and passes through the upper half side of the imaging lens to pass through the color CCD element. The image is formed on the lower half side of surface 13. The blue light passing through the blue filter 122 is imaged on the upper half side of the surface of the color CCD element 13 via the lower side of the imaging lens 11. Then, the color composite signal from the color CCD element 13 is input to the image processing unit 2 via the RGB divider 4. Here, as shown in FIG. 6, there is a parallax S in the red image of the measuring object 100 and the blue image, and in this case, the blue image exists above it in FIG. 6 when the red image is used as a reference.
Here, the parallax S is calculated by the parallax calculation processing unit 21. When the distance between the barycentric positions of the red filter 121 and the blue filter 122 is D,

【0029】[0029]

【数5】 [Equation 5]

【0030】両式よりlを消却して整理すると、測定対
象物100 までの遠い方の距離Lは
By erasing and arranging l from both equations, the distance L to the object to be measured 100 is

【0031】[0031]

【数6】 [Equation 6]

【0032】つまり、視差演算部21で算出した視差Sを
用いて測定対象物100 までの距離Lを算出することがで
きる(ステップ5)。次にピント合致位置よりも近くに
測定対象が存在する場合について説明する。第7図はピ
ント合致位置よりも近くに測定対象物が存在する場合の
結像を示す図である。第7図の如く、フィルタ手段2の
上半分側に赤色フィルタ121 がある場合には、測定対象
物100 からの光は赤色フィルタ121 を通過し結像レンズ
11の上半分側を介してカラーCCD素子13の面の上側に
結像する。青色フィルタ122を通過した青色光は結像レ
ンズ11の下半分側を介して、カラーCCD素子13面の下
側に結像する。そして、カラーCCD素子13からのカラ
ーコンポジット信号はRGBデバイダ3を介して画像処
理部2に入力される。ここで第7図に示すように、測定
対象物100 の赤画像と青画像には視差Sができる。この
場合、赤画像を基準とすると、青画像は本図の下方に存
在する。ここで、前記と同様に、視差演算部21で算出さ
れた視差Sを用いて、
That is, the distance L to the measurement object 100 can be calculated using the parallax S calculated by the parallax calculation unit 21 (step 5). Next, a case will be described in which the measurement target exists near the focus position. FIG. 7 is a diagram showing an image formation in the case where the measuring object is present near the focus position. As shown in FIG. 7, when the red filter 121 is provided on the upper half side of the filter means 2, the light from the measuring object 100 passes through the red filter 121 and the imaging lens.
An image is formed on the upper side of the surface of the color CCD element 13 through the upper half side of 11. The blue light that has passed through the blue filter 122 forms an image on the lower side of the surface of the color CCD element 13 via the lower half side of the imaging lens 11. Then, the color composite signal from the color CCD element 13 is input to the image processing unit 2 via the RGB divider 3. Here, as shown in FIG. 7, there is a parallax S between the red image and the blue image of the measuring object 100. In this case, with the red image as the reference, the blue image exists below the figure. Here, similarly to the above, using the parallax S calculated by the parallax calculation unit 21,

【0033】[0033]

【数7】 [Equation 7]

【0034】両式よりlを消却して整理すると、測定対
象物100 までの近い距離Lは
By erasing and arranging l from both equations, the short distance L to the object to be measured 100 is

【0035】[0035]

【数8】 [Equation 8]

【0036】つまり、視差Sを算出することにより測定
対象物までの距離Lを算出することができる(ステップ
6)。このようにして算出された測定対象物までの距離
Lは表示部8に表示される(ステップ7)。
That is, the distance L to the measurement object can be calculated by calculating the parallax S (step 6). The distance L to the measurement object calculated in this way is displayed on the display unit 8 (step 7).

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラーカメラの結像レンズ付近に少なくとも2色の色フィ
ルタを設置して、各色の画像信号によって形成される測
定対象物の視差から、測定対象物までの距離を算出する
ようにしたので、1台のカラーカメラによって測定対象
物までの距離を測定することができ、信号処理系等も1
系統で行なうことができる。つまり、従来の2台のカメ
ラを用いた測距装置では不可欠であった2台のカメラ間
の光軸合わせや、2系統のシステムの同期等を必要とせ
ず、従って、構造が非常に簡単で信頼性の高い測距装置
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, at least two color filters are installed near the image forming lens of the color camera, and from the parallax of the measuring object formed by the image signals of each color, Since the distance to the measurement target is calculated, the distance to the measurement target can be measured with one color camera, and the signal processing system etc.
It can be done in the system. In other words, the optical axis alignment between the two cameras and the synchronization of the two systems, which are indispensable in the conventional distance measuring device using the two cameras, are not required, and therefore the structure is very simple. It is possible to provide a highly reliable distance measuring device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る受動形測距装置を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a passive distance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図3】第2図におけるフィルタ手段を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a filter means in FIG.

【図4】第2図の演算処理部における演算処理を説明す
るフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a calculation process in a calculation processing unit in FIG.

【図5】ピント合致位置上に測定対象物が存在する場合
の結像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an image formed when a measurement object is present on a focus position.

【図6】ピント合致位置よりも遠方に測定対象物が存在
する場合の結像を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing imaging when a measurement target object is present at a distance from the focus position.

【図7】ピント合致位置よりも近くに測定対象物が存在
する場合の結像を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an image formed when a measurement target object is located closer than a focus position.

【図8】従来の受動形測距装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional passive distance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像部 2…画像処理部 11…結像レンズ 12…フィルタ手段 13…カラーCCD素子 21…視差演算部 22…距離演算部 121 ,122 …色フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging part 2 ... Image processing part 11 ... Imaging lens 12 ... Filtering means 13 ... Color CCD element 21 ... Parallax calculation part 22 ... Distance calculation part 121,122 ... Color filter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物の画像を撮像入力する撮像部
(1)と、該撮像部(1)からの画像データにより前記
測定対象物までの距離を演算する画像処理部(2)とを
有する受動形測距装置において、 前記撮像部(1)はカラーカメラであって、該カラーカ
メラの結像レンズ(11)の付近に、赤、青、緑色の光の
み透過する色フィルタのうち少なくとも2色の色フィル
タ(121 ,122 )が設置されたフィルタ手段(12)を有
し、 前記画像処理部(2)は、前記撮像部(1)からの画像
信号であって、赤、青、緑色の少なくとも2色に分割さ
れたものから形成される測定対象物の画像の視差を求め
る演算処理を行う視差演算部(21)と、 前記視差を用いて測定対象物までの距離を求める演算処
理を行う距離演算部(22)とを備えることを特徴とする
受動形測距装置。
1. An image pickup section (1) for picking up and inputting an image of a measurement object, and an image processing section (2) for calculating a distance to the measurement object based on image data from the image pickup section (1). In the passive distance measuring device, the image pickup unit (1) is a color camera, and at least a color filter that transmits only red, blue, and green light near the imaging lens (11) of the color camera. It has a filter means (12) in which two color filters (121, 122) are installed, and the image processing section (2) is an image signal from the image pickup section (1), A parallax calculation unit (21) for performing a calculation process for calculating a parallax of an image of a measurement target formed from at least two colors of green, and a calculation process for calculating a distance to the measurement target using the parallax. And a distance calculation unit (22) for performing Dogata distance measuring device.
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