JPH06331874A - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

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JPH06331874A
JPH06331874A JP11717193A JP11717193A JPH06331874A JP H06331874 A JPH06331874 A JP H06331874A JP 11717193 A JP11717193 A JP 11717193A JP 11717193 A JP11717193 A JP 11717193A JP H06331874 A JPH06331874 A JP H06331874A
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JP
Japan
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distance
focus correction
lens
zoom
focus
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Application number
JP11717193A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamayuki Tani
珠之 谷
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a distance measuring device which is directly applied to a system using a camera and which hardly requires special processing such as arithmetic operation. CONSTITUTION:This device is equipped with a camera 1 provided with a zoom lens 70, a focus correcting lens 80, an imaging device 5, a zoom control mechanism 4 and a focus correcting mechanism 6; a data base in which a distance between the focus correcting lens and the zoom lens, a distance between the focus correcting lens and an image forming point, and an object distance being a distance to a subject are stored in relation to one another; a detection means 7 detecting information on the moving amount of the zoom lens and the moving amount of the focus correcting lens or the imaging device 5; and an arithmetic processing means which obtains the distance between the focus correcting lens and the zoom lens and the distance between the focus correcting lens and the image forming point based on information on the two moving amounts and obtains the object distance corresponding to the data on two distances by retrieving the data base.

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、監視システム等で広く
用いられている監視カメラ等の画像撮像用のカメラの操
作情報から、被写体までの距離つまり物体距離を測定す
る装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a distance to an object, that is, an object distance, based on operation information of an image pickup camera such as a surveillance camera which is widely used in surveillance systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】遠方の物体を測定する場合、その目的に
よって測定方法がかなり異なっている。数100m以内
の距離において物体の距離を測定する場合、測定者が巻
尺等で測定することが最も簡単な方法であろう。しか
し、この方法は測定者が直接に出向き測定する必要があ
り、なおかつ手間の割りには測定精度が上がらない方法
であるということができる。
2. Description of the Related Art When measuring a distant object, the measuring method varies considerably depending on its purpose. When measuring the distance of an object within a distance of several hundred meters, it may be the easiest method for a measurer to measure with a tape measure or the like. However, it can be said that this method requires a measurer to directly go out and measure, and the measurement accuracy does not increase due to the labor.

【0003】一方、監視システム等の領域においては、
被写体までの距離を密かに測定する必要のある場合があ
り、係る場合には、直接的な測定手法でなく、間接的手
法を採用しなければならない。また時間的にも迅速に測
定出来ることが重要となる。
On the other hand, in the field of monitoring systems, etc.
In some cases, it is necessary to covertly measure the distance to the subject, and in such a case, an indirect method must be adopted instead of the direct measurement method. It is also important to be able to measure quickly in terms of time.

【0004】この様な要件を満足する装置として、レー
ザー測距装置が知られている。しかしながら、この装置
によると装置の規模が大きくなり、コスト的に高価なも
のとなり監視システム等で利用することを考えた場合不
向きなものであった。即ち、監視システムにおいては、
監視カメラ等と同じ場所に距離測定装置が設置され、な
おかつ小さくなくてはならない。なぜなら、監視システ
ムの主たる目的は、侵入者の監視であり、装置自体が侵
入者から発見され難くなければならないという条件があ
るからである。又、たとえ装置を小型としたにしても、
レーザー光を物体に照射して物体の距離を測定する装置
である為、対象が人体となるとその影響を考慮すると出
力等の使用上の制約が生じる。さらに、レーザー光は光
束が細く絞られており、正確に対象物に光線を照射する
必要がある。
A laser distance measuring device is known as a device satisfying such requirements. However, according to this apparatus, the scale of the apparatus becomes large and the cost becomes high, which is unsuitable when considering use in a monitoring system or the like. That is, in the surveillance system,
A distance measuring device must be installed at the same location as the surveillance camera and must be small. This is because the main purpose of the surveillance system is to monitor the intruder, and there is a condition that the device itself must be hard to be detected by the intruder. Also, even if the device is downsized,
Since this is a device that measures the distance of an object by irradiating the object with laser light, when the object becomes a human body, there are restrictions in use such as output when considering the effect. Further, the laser beam has a narrow luminous flux, and it is necessary to accurately irradiate the object with the light beam.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図12には、上述の従
来のレーザー測距装置を用いたシステムが示されてい
る。対象物200は、監視カメラ203により捉えら
れ、処理回路205へ送られる。処理回路205は、そ
の信号をモニタ装置207に送り、操作員206に画像
として提供される。操作員206は映し出された画像の
中から測定対象物200を処理回路205に対して指示
する。処理回路205は指示された対象物200の方向
を算出する為に、現在のカメラ指向機構204の水平方
向、垂直方向の各指向角と画像中の対象物200の位置
等からレーザー測距装置指向機構202に必要な指向情
報を算出する。この時、画像中の対象物200の位置を
割り出す為に複雑な画像処理が行われる。指向情報は、
レーザー測距装置指向機構202に送られ、レーザー測
距装置201が所定の方向に指向した後、測定が行われ
る。以上の様に光線を正確に対象物200に当てる為、
複雑な機構部と処理回路205が必要となり、構成が大
がかりなものになってしまっていた。
FIG. 12 shows a system using the above-mentioned conventional laser distance measuring device. The object 200 is captured by the surveillance camera 203 and sent to the processing circuit 205. The processing circuit 205 sends the signal to the monitor device 207 and is provided to the operator 206 as an image. The operator 206 instructs the measurement circuit 200 to the processing circuit 205 from among the displayed images. In order to calculate the instructed direction of the target object 200, the processing circuit 205 directs the laser range finder from the current horizontal and vertical directivity angles of the camera directing mechanism 204 and the position of the target object 200 in the image. The orientation information required for the mechanism 202 is calculated. At this time, complicated image processing is performed to determine the position of the object 200 in the image. The orientation information is
After being sent to the laser distance measuring device directing mechanism 202 and the laser distance measuring device 201 is directed in a predetermined direction, measurement is performed. As described above, in order to accurately apply the light rays to the target object 200,
A complicated mechanism section and a processing circuit 205 are required, and the structure becomes large-scale.

【0006】本発明は、上記の従来の距離測定装置の問
題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、カ
メラを用いたシステムに直ちに適用でき、特別な演算等
の処理をほとんど必要としない距離測定装置を提供する
ことである。
The present invention has been made in order to solve the problems of the above-mentioned conventional distance measuring apparatus, and the purpose thereof is immediately applicable to a system using a camera, and almost no special arithmetic processing is required. Not to provide a distance measuring device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、被
写体のズーム撮像を行うためのズームレンズと、このズ
ームレンズによるズーム撮像により得られた像のピント
補正を行うためのピント補正レンズと、前記ズームレン
ズ及び前記ピント補正レンズを介して到来する光が結像
させられる撮像素子と、前記ズームレンズを移動させて
ズーミングを行うズーム制御機構と、前記ピント補正レ
ンズまたは前記撮像素子を移動させてピント補正を実現
するピント補正機構とを備えたカメラと、前記ピント補
正レンズと前記ズームレンズとの間の距離と、前記ピン
ト補正レンズと像の結像点との距離と、前記被写体まで
の距離である物体距離とが関係付けられて記憶されたデ
ータベースと、前記ズームレンズの移動量と、ピント補
正レンズまたは撮像素子の移動量との情報を検出する検
出手段と、この検出手段により検出された前記2つの移
動量の情報に基づき、前記ピント補正レンズと前記ズー
ムレンズとの間の距離と、前記ピント補正レンズと像の
結像点との距離とを求め、この2つの距離のデータに対
応する物体距離を、前記データベースを検索して得る演
算処理手段とを具備させて距離測定装置を構成した。
Therefore, in the present invention, a zoom lens for performing zoom imaging of a subject, and a focus correction lens for performing focus correction of an image obtained by zoom imaging by the zoom lens, An image pickup device on which light coming through the zoom lens and the focus correction lens is imaged, a zoom control mechanism for moving the zoom lens to perform zooming, and a focus correction lens or the image pickup device are moved. A camera provided with a focus correction mechanism for achieving focus correction, a distance between the focus correction lens and the zoom lens, a distance between the focus correction lens and an image forming point, and a distance to the subject. Is stored in association with the object distance, the amount of movement of the zoom lens, and the focus correction lens or the image pickup lens. A detection unit that detects information about the amount of movement of the element, and a distance between the focus correction lens and the zoom lens based on the information about the two amounts of movement detected by the detection unit, and the focus correction lens. And the image forming point of the image are obtained, and the object distance corresponding to the data of the two distances is provided with an arithmetic processing unit that is obtained by searching the database to configure the distance measuring device.

【0008】[0008]

【作用】図8に示すように、レンズ61の中心から物体
までの距離l1 と、物体が明瞭に映し出される映像距離
l2 との間には、1対1の対応関係が一般に成り立ち、
図9に示される如き曲線の関係が生じる。本発明はこの
ように物体距離l1 の時、物体が明確に映し出される映
像距離l2 が決まるという関係を利用して物体距離l1
を求めるものである。しかし、図9の曲線からも判るよ
うに、光学的レンズの特性が非線形であるため、物体距
離l1 がある一定距離以上になると正確な距離が得られ
なくなることが予想される。そこで本発明では、図10
に示すようにズームレンズ70の倍率に関する制御量を
加味し、遠方の物体に対しても必要な精度で測定が出来
るようにしている。本発明では、使用する監視カメラに
関する上述の光学的特性を事前に取得し図11に示され
るような曲線に対応するデータを得て、距離算出用のデ
ータベースとして保持している。
As shown in FIG. 8, there is generally a one-to-one correspondence between the distance l1 from the center of the lens 61 to the object and the image distance l2 at which the object is clearly projected.
The relationship of curves as shown in FIG. 9 arises. In the present invention, the object distance l1 is utilized by utilizing the relationship that the image distance l2 at which the object is clearly projected is determined when the object distance is l1.
Is to seek. However, as can be seen from the curve in FIG. 9, since the characteristic of the optical lens is non-linear, it is expected that an accurate distance cannot be obtained when the object distance l1 exceeds a certain distance. Therefore, in the present invention, FIG.
As shown in (1), the control amount related to the magnification of the zoom lens 70 is taken into consideration, so that a distant object can be measured with required accuracy. In the present invention, the above-mentioned optical characteristics of the surveillance camera to be used are acquired in advance, data corresponding to the curve shown in FIG. 11 is obtained, and the data is stored as a database for distance calculation.

【0009】物体の距離を測定する場合は、対象とする
物体が充分大きく、かつ明瞭に映るようにズーム制御機
構及びピント補正機構を制御する。ズーム倍率が大きい
程、物体距離が長い範囲まで線形性が保たれる。ここで
制御に用いられた制御量は演算処理手段に取り込まれ、
あらかじめ保持してあった距離算出用のデータベースと
照合され物体距離が求められる。即ち、検出手段によっ
てズームレンズ70の移動量と、ピント補正レンズ80
または撮像素子の移動量との情報が検出され、この検出
手段により検出された前記2つの移動量の情報に基づ
き、演算処理手段が前記ピント補正レンズ80と前記ズ
ームレンズ70との間の距離と、前記ピント補正レンズ
80と像の結像点との距離とを求め、この2つの距離の
データに対応する物体距離を、前記データベースを検索
して得るように働く。
When measuring the distance of an object, the zoom control mechanism and the focus correction mechanism are controlled so that the object of interest is sufficiently large and is clearly visible. As the zoom magnification increases, the linearity is maintained up to the range where the object distance is long. The control amount used for control here is taken into the arithmetic processing means,
The object distance is obtained by collating with a previously stored database for distance calculation. That is, the moving amount of the zoom lens 70 and the focus correction lens 80 are detected by the detecting means.
Alternatively, information about the amount of movement of the image sensor is detected, and based on the information about the two amounts of movement detected by the detecting means, the arithmetic processing means determines the distance between the focus correction lens 80 and the zoom lens 70. , The distance between the focus correction lens 80 and the image forming point of the image is obtained, and the object distance corresponding to the data of these two distances is obtained by searching the database.

【0010】[0010]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
係る距離測定装置を説明する。図1には本発明の実施例
に係る距離測定装置が示されている。この距離測定装置
は、監視カメラ1とコンピュータ等により構成される処
理装置2とから構成されている。監視カメラ1には被写
体のズーム撮像を行うためのズームレンズ70と、この
ズームレンズ70によるズーム撮像により得られた像の
ピント補正を行う為のピント補正レンズ80とを備える
光学系3を有している。ここに、ズームレンズ70、ピ
ント補正レンズ80といっても、必ずしも1枚のレンズ
を意味するものではなく、複数のレンズの集合体をも含
んで言うものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A distance measuring device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a distance measuring device according to an embodiment of the present invention. This distance measuring device is composed of a monitoring camera 1 and a processing device 2 including a computer and the like. The surveillance camera 1 has an optical system 3 including a zoom lens 70 for performing zoom image pickup of a subject and a focus correction lens 80 for performing focus correction of an image obtained by zoom image pickup by the zoom lens 70. ing. Here, the zoom lens 70 and the focus correction lens 80 do not necessarily mean one lens, but also include an assembly of a plurality of lenses.

【0011】光学系3により取り入れられた光は、撮像
素子5に結像される。撮像素子5はCCD等のイメージ
センサにより構成される。ズームレンズ70はズーム制
御機構4により移動される。また、ピント補正機構6は
撮像素子5を移動させてピントの補正を行う。これらズ
ーム制御機構4とピント補正機構6とのより具体的な構
成を図2に示す。図示せぬモータにより回転させられる
スクリュー3aに、ナットから構成される駆動機構3c
が設けられており、駆動機構3cにはズームレンズ70
がマウントされている。上記モータの回転によりスクリ
ュー3aが回転し、この回転に応じて駆動機構3cが左
右のいずれかに移動されてズーミングが行われる。一
方、上記スクリュー3aを回転させるモータとは別のモ
ータによりスクリュー3bが回転させられるように構成
されており、このスクリュー3bにはナットから構成さ
れる駆動機構3dが設けられており、駆動機構3dには
撮像素子がマウントされている。モータの回転によりス
クリュー3bが回転し、この回転に応じて駆動機構3d
が左右のいずれかに移動し、ピント補正レンズ80と撮像
素子5との距離が調整されて、ピント補正がなされる。
図1のズーム制御機構4、ピント補正機構6から出力さ
れている制御信号d、eは、モータの回転を制御する信
号である。この制御信号に対応する信号f、gは制御情
報検出部7に与えられ、ディジタル化されて処理装置2
へ送られる。上記において、信号fは駆動機構3cの移
動量(右または左にスクリューを何回転させたかという
信号)であり、信号gは駆動機構3dの移動量(右また
は左にスクリューを何回転させたかという信号)であ
る。このような信号がディジタル化されてコンピュータ
により処理可能なデータとされて処理装置2の演算処理
部9へ到来する。
The light taken in by the optical system 3 is imaged on the image pickup device 5. The image sensor 5 is composed of an image sensor such as a CCD. The zoom lens 70 is moved by the zoom control mechanism 4. Further, the focus correction mechanism 6 moves the image sensor 5 to correct the focus. A more specific configuration of the zoom control mechanism 4 and the focus correction mechanism 6 is shown in FIG. The screw 3a rotated by a motor (not shown) is provided with a drive mechanism 3c composed of a nut.
Is provided, and the zoom lens 70 is provided in the drive mechanism 3c.
Is mounted. The screw 3a is rotated by the rotation of the motor, and the drive mechanism 3c is moved to the left or right in accordance with this rotation to perform zooming. On the other hand, the screw 3b is configured to be rotated by a motor other than the motor that rotates the screw 3a, and the screw 3b is provided with a drive mechanism 3d composed of a nut. An image sensor is mounted on. The screw 3b is rotated by the rotation of the motor, and the drive mechanism 3d is rotated according to this rotation.
Moves to either the left or right, the distance between the focus correction lens 80 and the image sensor 5 is adjusted, and focus correction is performed.
The control signals d and e output from the zoom control mechanism 4 and the focus correction mechanism 6 in FIG. 1 are signals for controlling the rotation of the motor. The signals f and g corresponding to this control signal are given to the control information detection unit 7, digitized, and processed by the processing device 2.
Sent to. In the above, the signal f is the amount of movement of the drive mechanism 3c (a signal indicating how many times the screw has been rotated to the right or left), and the signal g is the amount of movement of the drive mechanism 3d (how many rotations of the screw have been rotated to the right or left). Signal). Such a signal is digitized into data that can be processed by a computer and arrives at the arithmetic processing unit 9 of the processing device 2.

【0012】演算処理部9は、処理装置2の中心的な制
御処理を行う部分であり、CPUと主メモリ等により構
成される。演算処理部9には、データベース10が接続
されている。データベース10は、ピント補正レンズ8
0とズームレンズ70との間の距離l3 と、ピント補正
レンズ80と像の結像点との距離l2 と、被写体までの
距離である物体距離l1 とが関係付けられて記憶されて
いるものであり、例えば、磁気記憶装置に記憶されたデ
ータである。処理装置2には、CRTディスプレイ装置
等からなるモニタ部8、ズーム制御機構4、ピント補正
機構6に制御信号を自動的に或いはオペレータによる操
作により送出するカメラ制御部11が備えられている。
ここでは、オペレータによる操作によりズーム制御、ピ
ント補正を行う構成を有するものとする。つまり、撮像
素子5により捕らえられた画像情報aがモニタ部8へ送
られて、モニタ部8に画像が写し出される。オペレータ
はこの画像を見て、ズーム倍率が最大となるように、カ
メラ制御部11を操作し制御信号bをズーム制御機構4
に送出するようにする。このとき、モニタ部8に写し出
された画像を見てピントがぼけているときには、カメラ
制御部11を操作し制御信号cをピント補正機構6へ送
出する。この結果、ピントが合うと、演算開始指示を演
算処理部9へ与えるように、カメラ制御部11が操作さ
れる。一方、上記において、ピントが合わないときに
は、ズーム倍率を下げ、更に、モニタ部8に写し出され
た画像を見てピントがぼけているときには、カメラ制御
部11を操作し制御信号cをピント補正機構6へ送出す
る。以下、ピントが合わなければ、ズーム倍率を下げな
がら、ピント補正を行い、ピントが合うまで同様の動作
を繰り返す。
The arithmetic processing section 9 is a section that performs central control processing of the processing device 2, and is composed of a CPU and a main memory. A database 10 is connected to the arithmetic processing unit 9. The database 10 includes the focus correction lens 8
The distance l3 between 0 and the zoom lens 70, the distance l2 between the focus correction lens 80 and the image forming point, and the object distance l1 which is the distance to the subject are stored in association with each other. Yes, for example, data stored in a magnetic storage device. The processing device 2 is provided with a monitor unit 8 including a CRT display device, a zoom control mechanism 4, and a camera control unit 11 for sending a control signal to the focus correction mechanism 6 automatically or by an operator's operation.
Here, it is assumed that the zoom control and the focus correction are performed by the operation of the operator. That is, the image information a captured by the image sensor 5 is sent to the monitor unit 8 and an image is displayed on the monitor unit 8. Looking at this image, the operator operates the camera control unit 11 so as to maximize the zoom magnification, and outputs the control signal b to the zoom control mechanism 4.
To send to. At this time, when the image projected on the monitor unit 8 is out of focus, the camera control unit 11 is operated to send the control signal c to the focus correction mechanism 6. As a result, when the subject is in focus, the camera control unit 11 is operated so as to give a calculation start instruction to the calculation processing unit 9. On the other hand, in the above, when the image is out of focus, the zoom magnification is reduced, and when the image projected on the monitor unit 8 is out of focus, the camera control unit 11 is operated to adjust the control signal c to the focus correction mechanism. Send to 6. If the focus is not achieved, the focus is corrected while the zoom magnification is reduced, and the same operation is repeated until the focus is achieved.

【0013】上記において、演算開始指示を受けた演算
処理部9は、駆動機構3cの移動量(右または左にスク
リューを何回転させたかという信号)及び、駆動機構3
dの移動量(右または左にスクリューを何回転させたか
という信号)からなる2つの移動量の情報に基づき、ピ
ント補正レンズ80とズームレンズ70との間の距離
と、ピント補正レンズ80と像の結像点との距離とを求
め、この2つの距離のデータに対応する物体距離を、デ
ータベース10を検索して得る。
In the above, the arithmetic processing unit 9 which has received the instruction to start the arithmetic operation moves the driving mechanism 3c (a signal indicating how many times the screw has been rotated to the right or left) and the driving mechanism 3
The distance between the focus correction lens 80 and the zoom lens 70, the focus correction lens 80, and the image based on the information of the two movement amounts including the movement amount of d (a signal indicating how many times the screw is rotated to the right or left). The distance to the image forming point is obtained, and the object distance corresponding to the data of these two distances is obtained by searching the database 10.

【0014】図3には演算処理部9及びのデータベース
10の詳細な構成が示されている。9aはMPU(マイ
クロプロセッサ)、9bはタイミング制御回路、9cは
外部信号の入力回路、9dはメモリ、9eはデータベー
スインタフェース、9f、9gは監視カメラ1との間で
信号を送受するインタフェースである。また、10aは
データベース10のインタフェース、10bはデータベ
ースのアクセス回路、10cは磁気ディスク装置等の記
憶媒体である。監視カメラ1から送出された2つの移動
量情報h、iの各信号は、電気的レベル等の整合をとる
為のインタフェース9f、9gを介して、MPU9aの
制御により入力回路9cに取り込まれる。MPU9a
は、周辺回路に対するタイミング制御回路9bに対し
て、書き込み読み出しコマンドm,nを送出する。タイ
ミング制御回路9bは、これら信号と同期してアドレス
信号kを取り込み、周辺の各回路9c、9d、9eにデ
ータ信号lの入出力タイミングを提供する。入力回路9
cで取り込まれた移動量に係るデータはMPU9aに読
み込まれた後、メモリ9dに格納される。メモリ9d
は、データ保存及びプログラムの保存の為のメモリであ
る。アクセス回路10bはデータベース10をアクセス
する回路であり、記憶媒体10cのデータを読み出し、
或いは記憶媒体10cにデータを書き込む。インタフェ
ース10aは、データベースインタフェース9eと対向
するインタフェースであり、演算処理部9とデータベー
ス10との間のインタフェース条件の整合をとる機能を
有している。インタフェース10aとデータベースイン
タフェース9eの間ではピント補正レンズ80とズーム
レンズ70との間の距離と、ピント補正レンズ80と像
の結像点との距離と、このデータに対応する物体距離の
各データjが伝送される。アクセス回路10bはインタ
フェース10aからデータアドレス信号oを与えられ、
これによりの記憶媒体10cのアクセス制御を行う。
FIG. 3 shows the detailed structures of the arithmetic processing unit 9 and the database 10. Reference numeral 9a is an MPU (microprocessor), 9b is a timing control circuit, 9c is an external signal input circuit, 9d is a memory, 9e is a database interface, and 9f and 9g are interfaces for transmitting and receiving signals to and from the surveillance camera 1. Further, 10a is an interface of the database 10, 10b is an access circuit of the database, and 10c is a storage medium such as a magnetic disk device. The respective signals of the two pieces of movement amount information h and i sent from the surveillance camera 1 are taken into the input circuit 9c by the control of the MPU 9a via the interfaces 9f and 9g for matching the electric levels and the like. MPU9a
Sends write / read commands m and n to the timing control circuit 9b for the peripheral circuits. The timing control circuit 9b takes in the address signal k in synchronization with these signals and provides the peripheral circuits 9c, 9d, 9e with the input / output timing of the data signal l. Input circuit 9
The data relating to the movement amount fetched in c is read into the MPU 9a and then stored in the memory 9d. Memory 9d
Is a memory for storing data and programs. The access circuit 10b is a circuit for accessing the database 10, reads data from the storage medium 10c,
Alternatively, the data is written in the storage medium 10c. The interface 10a is an interface facing the database interface 9e, and has a function of matching the interface conditions between the arithmetic processing unit 9 and the database 10. Between the interface 10a and the database interface 9e, the distance between the focus correction lens 80 and the zoom lens 70, the distance between the focus correction lens 80 and the image forming point, and the object distance data j corresponding to this data j Is transmitted. The access circuit 10b receives the data address signal o from the interface 10a,
Access control of the storage medium 10c is thereby performed.

【0015】記憶媒体10cには、図5に示されるよう
に、メモリテーブル形式でデータが記憶されており、ア
クセス回路10bのアクセス制御信号qを受けデータ信
号pの入出力を行う。図5のメモリテーブル30は、ズ
ーム倍率に対応するピント補正レンズ80とズームレン
ズ70との間の距離l3 と、ピント補正量に対応するピ
ント補正レンズ80と像の結像点との距離l2 と、被写
体までの距離である物体距離l1 とが関係付けられたテ
ーブルである。従って、駆動機構3cの移動量(右また
は左にスクリューを何回転させたかという信号)及び、
駆動機構3dの移動量(右または左にスクリューを何回
転させたかという信号)からなる2つの移動量の情報が
与えられると、MPU9aは、この移動量と、あらかじ
めメモリ9dに保持して有るホームポジションの位置と
から、上記ズーム倍率に対応するピント補正レンズ80
とズームレンズ70との間の距離l3 と、ピント補正量
に対応するピント補正レンズ80と像の結像点との距離
l2 とを求め、図5のメモリテーブル30から物体距離
l1 を得る。
As shown in FIG. 5, the storage medium 10c stores data in a memory table format, and receives an access control signal q from the access circuit 10b to input / output a data signal p. The memory table 30 of FIG. 5 shows a distance l3 between the focus correction lens 80 and the zoom lens 70 corresponding to the zoom magnification, and a distance l2 between the focus correction lens 80 and the image forming point corresponding to the focus correction amount. , An object distance l1 which is the distance to the subject. Therefore, the amount of movement of the drive mechanism 3c (a signal indicating how many times the screw has been rotated to the right or left), and
When the information about the two movement amounts including the movement amount of the drive mechanism 3d (a signal indicating how many times the screw is rotated to the right or left) is given, the MPU 9a causes the MPU 9a and the home stored in the memory 9d in advance. From the position of the position, the focus correction lens 80 corresponding to the above zoom magnification
The distance l3 between the zoom lens 70 and the zoom lens 70 and the distance l2 between the focus correction lens 80 and the image forming point corresponding to the focus correction amount are obtained, and the object distance l1 is obtained from the memory table 30 in FIG.

【0016】図4には、本実施例に係る距離測定装置の
動作の主な流れが示されている。本実施例に係る距離測
定装置では、まず初めに監視カメラ1でズーム倍率を最
大としながら、画像の焦点を合わせる処理が行われる
(D1)。ここで、移動量が監視カメラ1から送られ、
上記l3 、l2 が求められることになる。このl3 、l
2 を求めた演算処理部9は、l3 に対応するl1 −l2
曲線のデータをデータベース10より求める(D2)。
図5のメモリテーブル30では、横軸のl3 が定まり、
当該l3 に対応する縦方向に連続するl2 対応の物体距
離l1 の集合が求められたことを意味する。次に、演算
制御部9では上記l1 −l2 曲線のデータから、上記で
求めておいたl2 を用いて、物体距離l1 を求める(D
3)。図5では、縦方向に連続するl2 対応の物体距離
l1 の集合について、特定のl2 から、物体距離l1 が
求められたことになる。斯して、物体距離l1 が比較的
高精度で求められることになる。
FIG. 4 shows the main flow of the operation of the distance measuring device according to this embodiment. In the distance measuring device according to the present embodiment, first, the monitoring camera 1 performs the process of focusing the image while maximizing the zoom magnification (D1). Here, the movement amount is sent from the surveillance camera 1,
The above l3 and l2 are required. This l3, l
The arithmetic processing unit 9 that has obtained 2 calculates l1 −l2 corresponding to l3.
Curve data is obtained from the database 10 (D2).
In the memory table 30 of FIG. 5, l3 on the horizontal axis is determined,
This means that a set of object distances l1 corresponding to l2 corresponding to the l3 in the vertical direction is obtained. Next, the arithmetic and control unit 9 finds the object distance l1 from the data of the above l1-l2 curve using the l2 found above (D
3). In FIG. 5, the object distance l1 is obtained from a specific l2 for a set of object distances l1 corresponding to l2 that are continuous in the vertical direction. Thus, the object distance l1 can be obtained with relatively high accuracy.

【0017】以上の実施例では、オペレータの操作によ
り、ズーム撮像及びピント合わせを行うようにしたが、
他の実施例では、自動的にズーム撮像及びピント合わせ
を行う。つまり、カメラ制御部11に画像処理機能を持
たせ、モニタ部8から画像情報を破線で示すようにカメ
ラ制御部11へ与える。被写体には、例えば、図6に示
されるようなピント識別票40を付す。このピント識別
票40の縦のライン間隔は、所望の精度に合わせて設定
される。ピントが合うと、ピント識別票40の縦のライ
ン間隔が明瞭な白レベルとなる。カメラ制御部11に設
けられている画像処理機能では、この白レベルを検出し
て、ピント補正に用いる。カメラ制御部11のコンピュ
ータには、図7に示されるフローチャートのプログラム
が備えられており、これに基づく動作を行う。
In the above embodiment, the zoom image pickup and the focus adjustment are performed by the operation of the operator.
In another embodiment, zoom imaging and focusing are automatically performed. That is, the camera control unit 11 is provided with an image processing function, and image information is given from the monitor unit 8 to the camera control unit 11 as indicated by a broken line. For example, a focus identification tag 40 as shown in FIG. 6 is attached to the subject. The vertical line interval of the focus identification tag 40 is set according to desired accuracy. When in focus, the vertical line spacing of the focus identification tag 40 becomes a clear white level. The image processing function provided in the camera control unit 11 detects this white level and uses it for focus correction. The computer of the camera control unit 11 is provided with the program of the flowchart shown in FIG. 7, and operates based on this.

【0018】つまり、ズームを最大になるように、制御
信号をズーム制御機構4へ与え(51)、ピント識別票
40の画像に基づきピントが合ったかを検出する(5
2)。このとき、ピント補正を合わせて行う。ピントが
合わなければ、ズームを1ステップ縮小してピント補正
を行い(53)、再びピント識別票40の画像に基づき
ピントが合ったかを検出する(52)。この繰り返しに
より、ピントが合うと、演算処理部9に対し測定開始を
通知する(54)。以下、前述のオペレータによる場合
と同様に物体距離l1 が求められる。
That is, a control signal is given to the zoom control mechanism 4 so as to maximize the zoom (51), and it is detected based on the image of the focus identification tag 40 whether or not the focus is achieved (5).
2). At this time, focus correction is also performed. If it is out of focus, the zoom is reduced by one step to correct the focus (53), and it is detected again based on the image of the focus identification tag 40 (52). By repeating this, when the focus is achieved, the arithmetic processing unit 9 is notified of the start of measurement (54). Thereafter, the object distance l1 is obtained as in the case of the operator.

【0019】また、上記実施例では、監視カメラ1側か
らズームレンズ70やピント補正レンズ80の移動量情
報を得るようにしたが、ズームレンズ70やピント補正
レンズ80の移動量は、カメラ制御部11から出力され
るのであるから、他の実施例では、図1の破線で示され
るように、カメラ制御部11から直接に演算制御部9へ
送出するように構成する。このように構成することによ
り、制御情報検出部7で移動量を捕らえてディジタル化
する必要がなく、演算制御部9においてA/D変換して
移動量を得るようにできる。また、実施例では、撮像素
子5を移動して、ピント合わせを行うように構成した
が、他の実施例では、所定のズーム倍率を保ちながら、
ピントが合うように、ピント補正レンズ80を移動する
(これに応じて、ズームレンズ70を移動する)ように
構成する。この様な構成によっても、上記と同様に物体
距離を測定可能である。
Further, in the above embodiment, the movement amount information of the zoom lens 70 and the focus correction lens 80 is obtained from the surveillance camera 1 side, but the movement amount of the zoom lens 70 and the focus correction lens 80 is determined by the camera control unit. Therefore, in another embodiment, as shown by the broken line in FIG. 1, the camera controller 11 directly sends the data to the arithmetic controller 9. With this configuration, it is not necessary for the control information detection unit 7 to capture and digitize the movement amount, and the arithmetic control unit 9 can perform A / D conversion to obtain the movement amount. Further, in the embodiment, the image pickup device 5 is moved to adjust the focus. However, in another embodiment, while maintaining a predetermined zoom magnification,
The focus correction lens 80 is moved so as to be in focus (the zoom lens 70 is moved accordingly). With such a configuration, the object distance can be measured in the same manner as above.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ズーム撮像を行うので、物体の距離を測定する場合は、
対象とする物体が充分大きく、かつ明瞭に映るようにズ
ーム制御機構及びピント補正機構を制御でき、ズーム倍
率が大きい程、物体距離が長い範囲まで線形性が保たれ
るという特性を生かした測定が可能となる。そして、制
御に用いられた制御量は演算処理手段に取り込まれ、あ
らかじめ保持してあった距離算出用のデータベースと照
合され物体距離が求められる。即ち、検出手段によって
ズームレンズ70の移動量と、補正レンズ80または撮
像素子の移動量との情報が検出され、この検出手段によ
り検出された前記2つの移動量の情報に基づき、演算処
理手段が前記ピント補正レンズ80と前記ズームレンズ
70との間の距離と、前記ピント補正レンズ80と像の
結像点との距離とを求め、この2つの距離のデータに対
応する物体距離を、前記データベースを検索して得るよ
うにしているので、間接的な測定でありながら、精度が
比較的良好であり、また、レーザ光を用いる場合に比
し、扱いが簡単で、安全性が高いという効果を奏するこ
とになる。
As described above, according to the present invention,
Since zoom imaging is performed, when measuring the distance of an object,
The zoom control mechanism and the focus correction mechanism can be controlled so that the target object is sufficiently large and can be clearly seen, and the measurement that takes advantage of the characteristic that the larger the zoom magnification, the more linear the object distance is It will be possible. Then, the control amount used for the control is taken into the arithmetic processing means, and the object distance is obtained by collating with the previously stored database for distance calculation. That is, the detection unit detects information about the amount of movement of the zoom lens 70 and the amount of movement of the correction lens 80 or the image sensor, and based on the information about the two amounts of movement detected by the detection unit, the arithmetic processing unit The distance between the focus correction lens 80 and the zoom lens 70 and the distance between the focus correction lens 80 and the image forming point are obtained, and the object distance corresponding to the data of these two distances is obtained from the database. Since it is an indirect measurement, it has relatively good accuracy, and compared to the case of using a laser beam, it is easy to handle and highly safe. Will play.

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

【図1】本発明の実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の光学系の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical system according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の演算処理部及びデータベース
の構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of an arithmetic processing unit and a database according to the embodiment of this invention.

【図4】本発明の実施例の動作の流れを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a flow of operations in the embodiment of the present invention.

【図5】データベースのメモリテーブルを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a memory table of a database.

【図6】本発明の他の実施例で用いられるピント識別票
の平面図。
FIG. 6 is a plan view of a focus identification tag used in another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of another embodiment of the present invention.

【図8】物体距離と映像距離の関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an object distance and a video distance.

【図9】物体距離と映像距離の関係の曲線を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a curve of a relationship between an object distance and a video distance.

【図10】ズームレンズ、ピント補正レンズによる撮像
を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing imaging by a zoom lens and a focus correction lens.

【図11】本発明の実施例による物体距離と映像距離の
関係の曲線を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a curve of a relationship between an object distance and an image distance according to an embodiment of the present invention.

【図12】従来例のブロック図。FIG. 12 is a block diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 監視カメラ 2 処理
装置 3 光学系 4 ズー
ム制御機構 5 撮像素子 6 ピン
ト補正機構 7 制御情報検出部 8 モニ
タ部 9 演算処理部 10 デ
ータベース 11 カメラ制御部
1 Monitoring Camera 2 Processing Device 3 Optical System 4 Zoom Control Mechanism 5 Image Sensor 6 Focus Correction Mechanism 7 Control Information Detection Section 8 Monitor Section 9 Arithmetic Processing Section 10 Database 11 Camera Control Section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体のズーム撮像を行うためのズーム
レンズと、このズームレンズによるズーム撮像により得
られた像のピント補正を行うためのピント補正レンズ
と、前記ズームレンズ及び前記ピント補正レンズを介し
て到来する光が結像させられる撮像素子と、前記ズーム
レンズを移動させてズーミングを行うズーム制御機構
と、前記ピント補正レンズまたは前記撮像素子を移動さ
せてピント補正を実現するピント補正機構とを備えたカ
メラと、 前記ピント補正レンズと前記ズームレンズとの間の距離
と、前記ピント補正レンズと像の結像点との距離と、前
記被写体までの距離である物体距離とが関係付けられて
記憶されたデータベースと、 前記ズームレンズの移動量と、ピント補正レンズまたは
撮像素子の移動量との情報を検出する検出手段と、 この検出手段により検出された前記2つの移動量の情報
に基づき、前記ピント補正レンズと前記ズームレンズと
の間の距離と、前記ピント補正レンズと像の結像点との
距離とを求め、この2つの距離のデータに対応する物体
距離を、前記データベースを検索して得る演算処理手段
とを有することを特徴とする距離測定装置。
1. A zoom lens for performing zoom imaging of an object, a focus correction lens for performing focus correction of an image obtained by zoom imaging by the zoom lens, and the zoom lens and the focus correction lens. An image pickup element for forming an image of incoming light, a zoom control mechanism for moving the zoom lens to perform zooming, and a focus correction mechanism for moving the focus correction lens or the image pickup element to achieve focus correction. A camera provided, a distance between the focus correction lens and the zoom lens, a distance between the focus correction lens and an image forming point, and an object distance which is a distance to the subject are associated with each other. The stored database, the detection amount for detecting the movement amount of the zoom lens, and the movement amount of the focus correction lens or the image sensor. Means and the distance between the focus correction lens and the zoom lens and the distance between the focus correction lens and the image forming point on the basis of the information on the two movement amounts detected by the detection means. A distance measuring apparatus, comprising: an arithmetic processing unit that obtains the object distance corresponding to the two distance data by searching the database.
【請求項2】 検出手段は、ズーム制御機構からズーム
レンズの移動量を得る一方、ピント補正機構からピント
補正レンズまたは撮像素子の移動量を得ることを特徴と
する請求項1記載の距離測定装置。
2. The distance measuring device according to claim 1, wherein the detecting means obtains the amount of movement of the zoom lens from the zoom control mechanism while obtaining the amount of movement of the focus correction lens or the image pickup device from the focus correction mechanism. .
【請求項3】 ズームレンズの移動量をズーム制御機構
へ与える一方、ピント補正レンズの移動量をピント補正
機構へ与えるカメラ制御部を備え、 検出手段は、前記カメラ制御部からズームレンズの移動
量及び、ピント補正レンズまたは撮像素子の移動量を得
ることを特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
3. A camera control unit for giving the amount of movement of the zoom lens to the zoom control mechanism while giving the amount of movement of the focus correction lens to the focus correction mechanism, wherein the detection means is the amount of movement of the zoom lens from the camera control unit The distance measuring device according to claim 1, further comprising: obtaining a movement amount of the focus correction lens or the image pickup device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006106071A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Olympus Corp Electronic image pickup device

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