JPH0674761A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH0674761A JPH0674761A JP4229684A JP22968492A JPH0674761A JP H0674761 A JPH0674761 A JP H0674761A JP 4229684 A JP4229684 A JP 4229684A JP 22968492 A JP22968492 A JP 22968492A JP H0674761 A JPH0674761 A JP H0674761A
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- Japan
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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
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 左右対称性を持つ物体までの距離を安定して
精度良く測定する。 【構成】 左右２つのイメージセンサ３，４により撮像
されたそれぞれの画像において左右対称軸を対称軸算出
手段１０により算出し、これら左右対称軸の相対位置か
ら距離算出手段１０によって測距対象物までの距離を算
出する。
精度良く測定する。 【構成】 左右２つのイメージセンサ３，４により撮像
されたそれぞれの画像において左右対称軸を対称軸算出
手段１０により算出し、これら左右対称軸の相対位置か
ら距離算出手段１０によって測距対象物までの距離を算
出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はイメージセンサを用い
た光学式の距離測定装置に関し、特に自動車のように左
右対称性をもつ物体（測距対象物）までの距離を連続的
に測定する距離測定装置に関するものである。
た光学式の距離測定装置に関し、特に自動車のように左
右対称性をもつ物体（測距対象物）までの距離を連続的
に測定する距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は特公昭６３−３８０８５号公報、
特公昭６３−４６３６３号公報などに開示されているイ
メージセンサを用いた従来の光学式の距離測定装置の構
成図である。この図に示すように光学式の距離測定装置
は左右に２つの光学系を有していて、１，２は基線長Ｌ
だけ左右に離れて配置されたレンズ、３，４はそれぞれ
レンズ１，２の焦点距離ｆの位置に配置されたイメージ
センサ、５１はイメージセンサ３，４から送られる画像
信号を用いて測距対象物５２までの距離の演算を行う信
号処理装置としての例えばマイクロコンピュータであ
る。
特公昭６３−４６３６３号公報などに開示されているイ
メージセンサを用いた従来の光学式の距離測定装置の構
成図である。この図に示すように光学式の距離測定装置
は左右に２つの光学系を有していて、１，２は基線長Ｌ
だけ左右に離れて配置されたレンズ、３，４はそれぞれ
レンズ１，２の焦点距離ｆの位置に配置されたイメージ
センサ、５１はイメージセンサ３，４から送られる画像
信号を用いて測距対象物５２までの距離の演算を行う信
号処理装置としての例えばマイクロコンピュータであ
る。
【０００３】次に対象物までの距離検出原理を説明す
る。レンズ１，２を通してそれぞれイメージセンサ３，
４上に結像した測距対象物５２の画像信号をマイクロコ
ンピュータ５１において順次シフトしながら電気的に重
ね合わせ、前記２つの画像信号が最もよく一致したとき
のシフト量ａから三角測量の原理により測距対象物５２
までの距離Ｒを（１）式で求める。
る。レンズ１，２を通してそれぞれイメージセンサ３，
４上に結像した測距対象物５２の画像信号をマイクロコ
ンピュータ５１において順次シフトしながら電気的に重
ね合わせ、前記２つの画像信号が最もよく一致したとき
のシフト量ａから三角測量の原理により測距対象物５２
までの距離Ｒを（１）式で求める。
【０００４】 Ｒ＝ｆ×Ｌ／ａ （１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の距離測定装置
は、左右一対の光学系により撮像された画像をそのまま
比較して対象物までの距離を求めるようにしているの
で、前記２つの光学系の光軸が上下方向にずれている場
合には、左右の画像の一致度が悪くなって、測距精度が
悪くなるため、厳密に光軸の上下方向を調整する必要が
ある。また、２つの光学系の特性が厳密には異なるため
に、それぞれの光学系が撮像した画像のコントラストや
明度は異なっており、特に画像の明度が急変した場合に
は左右の光学系のオートアイリスの応答性の違いにより
生じる２つの画像のコントラストや明度の不一致等によ
って、左右の画像の一致度が著しく悪くなり、測定精度
が悪くなるという問題点があった。
は、左右一対の光学系により撮像された画像をそのまま
比較して対象物までの距離を求めるようにしているの
で、前記２つの光学系の光軸が上下方向にずれている場
合には、左右の画像の一致度が悪くなって、測距精度が
悪くなるため、厳密に光軸の上下方向を調整する必要が
ある。また、２つの光学系の特性が厳密には異なるため
に、それぞれの光学系が撮像した画像のコントラストや
明度は異なっており、特に画像の明度が急変した場合に
は左右の光学系のオートアイリスの応答性の違いにより
生じる２つの画像のコントラストや明度の不一致等によ
って、左右の画像の一致度が著しく悪くなり、測定精度
が悪くなるという問題点があった。
【０００６】この発明は、上述したような問題点を解消
するためになされたもので、２つの光学系の光軸が上下
方向にずれた場合や、２つの画像のコントラストや明度
などの違いなどによらず、安定した精度の高い測定を行
うことができる距離測定装置を得ることを目的としてい
る。
するためになされたもので、２つの光学系の光軸が上下
方向にずれた場合や、２つの画像のコントラストや明度
などの違いなどによらず、安定した精度の高い測定を行
うことができる距離測定装置を得ることを目的としてい
る。
【０００７】
【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、一対のイメージセンサそれぞれにより撮像され
た画像において左右対称軸の位置を算出する対称軸算出
手段と、この対称軸算出手段により算出された左右対称
軸の相対位置から前記測距対象物までの距離を算出する
距離算出手段とを備えたものである。
装置は、一対のイメージセンサそれぞれにより撮像され
た画像において左右対称軸の位置を算出する対称軸算出
手段と、この対称軸算出手段により算出された左右対称
軸の相対位置から前記測距対象物までの距離を算出する
距離算出手段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明における距離測定手段は、２つの対称
軸抽出手段より得られる２つの測距対象物の左右対称軸
の、それぞれの画像内における左右位置の相対的なずれ
量より、三角測量の原理に基づいて距離を算出する。
軸抽出手段より得られる２つの測距対象物の左右対称軸
の、それぞれの画像内における左右位置の相対的なずれ
量より、三角測量の原理に基づいて距離を算出する。
【０００９】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は実施例１を一部ブロック図で示す構成図で
ある。図１において、１〜４は図５に示したものと同じ
である。５は測距対称物体であって、実施例１では測距
対象物の例として自動車を示している。６，７はそれぞ
れイメージセンサ３，４の出力側に接続されたアナログ
・デジタル変換器、８，９はそれぞれアナログ・デジタ
ル変換器６，７の出力側に接続され、イメージセンサ
３，４の画像情報を記憶するメモリ、１０はメモリ８，
９に接続されたマイクロコンピュータである。
する。図１は実施例１を一部ブロック図で示す構成図で
ある。図１において、１〜４は図５に示したものと同じ
である。５は測距対称物体であって、実施例１では測距
対象物の例として自動車を示している。６，７はそれぞ
れイメージセンサ３，４の出力側に接続されたアナログ
・デジタル変換器、８，９はそれぞれアナログ・デジタ
ル変換器６，７の出力側に接続され、イメージセンサ
３，４の画像情報を記憶するメモリ、１０はメモリ８，
９に接続されたマイクロコンピュータである。
【００１０】以上の構成において、測距対象物５はレン
ズ１，２を介してイメージセンサ３，４に結像される。
イメージセンサ３，４は測距対象物５の像を電気信号に
変換し、更に、この電気信号はアナログ・デジタル変換
器６，７によりデジタル値に変換され、画像データとし
てメモリ８，９に記憶される。マイクロコンピュータ１
０は、メモリ８，９をアクセスして画像情報を取り込
み、所定の手順に基づいて測距対象物５までの距離を算
出する。
ズ１，２を介してイメージセンサ３，４に結像される。
イメージセンサ３，４は測距対象物５の像を電気信号に
変換し、更に、この電気信号はアナログ・デジタル変換
器６，７によりデジタル値に変換され、画像データとし
てメモリ８，９に記憶される。マイクロコンピュータ１
０は、メモリ８，９をアクセスして画像情報を取り込
み、所定の手順に基づいて測距対象物５までの距離を算
出する。
【００１１】次に、マイクロコンピュータ１０の動作手
順を図２に示すフローチャートを用いて説明する。ま
ず、イメージセンサ３について左画像内の測距対象物の
対称軸の位置ｘ１を検出する（Ｓ１０１）。この検出方
法の例を、図３を用いて説明する。図３（ａ）はメモリ
８にストアされている２次元の画像データを示してお
り、Ｓ（ｉ，ｊ）で個々の画像のデジタル値（例えば、
２５６階調の濃淡値）がアクセスできる。８１は対称性
を評価するゲートであり、メモリ８内での位置がずらさ
れながら以下の演算を行う。ここで、ｍ，ｎはそれぞれ
ゲート８１の幅及び高さ、ｗは画像メモリ８の幅であ
る。
順を図２に示すフローチャートを用いて説明する。ま
ず、イメージセンサ３について左画像内の測距対象物の
対称軸の位置ｘ１を検出する（Ｓ１０１）。この検出方
法の例を、図３を用いて説明する。図３（ａ）はメモリ
８にストアされている２次元の画像データを示してお
り、Ｓ（ｉ，ｊ）で個々の画像のデジタル値（例えば、
２５６階調の濃淡値）がアクセスできる。８１は対称性
を評価するゲートであり、メモリ８内での位置がずらさ
れながら以下の演算を行う。ここで、ｍ，ｎはそれぞれ
ゲート８１の幅及び高さ、ｗは画像メモリ８の幅であ
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】上式に基づいてＡk を演算していくと、図
３（ｂ）のようなグラフが得られ、Ａk の値が最小とな
るｘ位置で最も対称性がよいということになり、このｘ
を左画像における測距対象物の対称軸位置ｘ１として検
出できる。この方法と同一の手順で、右画像内の測距対
象物の対称軸の位置ｘ２を検出する。（Ｓ１０２）この
ようにして検出した２つの測距対象物の対称軸の位置ｘ
１，ｘ２の差ａを計算する。（Ｓ１０３）この差ａは図
４に示すように、左右に配設された２つのレンズ１，２
で撮像した測距対象物の視差に相当する値であるため、
従来例と同様に三角測量の原理に基づいて（１）式を用
いて測距対象物までの距離Ｒが算出される。
３（ｂ）のようなグラフが得られ、Ａk の値が最小とな
るｘ位置で最も対称性がよいということになり、このｘ
を左画像における測距対象物の対称軸位置ｘ１として検
出できる。この方法と同一の手順で、右画像内の測距対
象物の対称軸の位置ｘ２を検出する。（Ｓ１０２）この
ようにして検出した２つの測距対象物の対称軸の位置ｘ
１，ｘ２の差ａを計算する。（Ｓ１０３）この差ａは図
４に示すように、左右に配設された２つのレンズ１，２
で撮像した測距対象物の視差に相当する値であるため、
従来例と同様に三角測量の原理に基づいて（１）式を用
いて測距対象物までの距離Ｒが算出される。
【００１４】 Ｒ＝ｆ×Ｌ／ａ （１）
【００１５】以後、前述した手順を繰り返すことによ
り、連続的に測定対象物体までの距離が測定できること
は自明である。こうして、マイクロコンピュータ１０は
この発明における対称軸算出手段と、距離算出手段とを
構成している。
り、連続的に測定対象物体までの距離が測定できること
は自明である。こうして、マイクロコンピュータ１０は
この発明における対称軸算出手段と、距離算出手段とを
構成している。
【００１６】実施例２．なお、前記実施例１では左右対
称性を持つ測距対象物として自動車を例として挙げた
が、自動車に限ることなく、例えば、飛行機の前面や後
面、建物など左右対称性をもつ物体までの距離を測定す
る目的に広く適用でき、また、実質的に対称性を持つ物
体であれば、その対称性と同一に光学系を配設すればよ
い。さらに図２においては、左画像の対称軸の検出と、
右画像の対称軸の検出とを順次行っているが、この順番
はどちらを先に行っても良く、また、ハードウェアによ
って同時に行ってもさしつかえない。
称性を持つ測距対象物として自動車を例として挙げた
が、自動車に限ることなく、例えば、飛行機の前面や後
面、建物など左右対称性をもつ物体までの距離を測定す
る目的に広く適用でき、また、実質的に対称性を持つ物
体であれば、その対称性と同一に光学系を配設すればよ
い。さらに図２においては、左画像の対称軸の検出と、
右画像の対称軸の検出とを順次行っているが、この順番
はどちらを先に行っても良く、また、ハードウェアによ
って同時に行ってもさしつかえない。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る距離測定
装置では、一対のイメージセンサそれぞれにより撮像さ
れた画像において左右対称軸の位置を算出する対称軸算
出手段と、この対称軸算出手段により算出された左右対
称軸の相対位置から前記測距対象物までの距離を算出す
る距離算出手段としたので、左右画像をそのまま比較す
ることはなく、例え、２つの画像の上下位置が異なって
いたり、画像の明度やコントラストが異なっている場合
においても、それぞれの画像内の測距対象物の対称軸の
左右位置検出には支障はなく、この左右位置より算出さ
れる測距対象物までの距離測定には影響を与えないた
め、常に安定した精度の良い距離測定を行うことができ
るという効果を奏する。
装置では、一対のイメージセンサそれぞれにより撮像さ
れた画像において左右対称軸の位置を算出する対称軸算
出手段と、この対称軸算出手段により算出された左右対
称軸の相対位置から前記測距対象物までの距離を算出す
る距離算出手段としたので、左右画像をそのまま比較す
ることはなく、例え、２つの画像の上下位置が異なって
いたり、画像の明度やコントラストが異なっている場合
においても、それぞれの画像内の測距対象物の対称軸の
左右位置検出には支障はなく、この左右位置より算出さ
れる測距対象物までの距離測定には影響を与えないた
め、常に安定した精度の良い距離測定を行うことができ
るという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１を一部ブロック図で示す構
成図である。
成図である。
【図２】この発明の実施例１の動作手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】対称軸の左右位置を検出する方法の例を示した
図である。
図である。
【図４】２つの対称軸の左右位置より距離を算出する方
法を示した図である。
法を示した図である。
【図５】従来の距離測定装置を一部ブロック図で示す構
成図である。
成図である。
１，２ レンズ ３，４ イメージセンサ ５ 測距対象物 ６，７ アナログデジタル変換器 １０ マイクロコンピュータ ８１ 対称性評価用ゲート
Claims (1)
- 【請求項１】 左右に設置された一対の光学系により、
イメージセンサ上に結像された画像信号から、測距対象
物までの距離を測定する距離測定装置において、 前記一対のイメージセンサそれぞれにより撮像された画
像において左右対称軸の位置を算出する対称軸算出手段
と、 この対称軸算出手段により算出された左右対称軸の相対
位置から前記測距対象物までの距離を算出する距離算出
手段と、 を備えたことを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229684A JPH0674761A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 距離測定装置 |
| US08/111,854 US5432594A (en) | 1992-08-28 | 1993-08-26 | Optical distance measurement device using image sensors for determining distance to symmetric objects |
| DE4328902A DE4328902C2 (de) | 1992-08-28 | 1993-08-27 | Optische Entfernungsmessvorrichtung zur Bestimmung einer Entfernung zu symmetrischen Objekten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229684A JPH0674761A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674761A true JPH0674761A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16896078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4229684A Pending JPH0674761A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 距離測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5432594A (ja) |
| JP (1) | JPH0674761A (ja) |
| DE (1) | DE4328902C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877897A (en) | 1993-02-26 | 1999-03-02 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array |
| US6822563B2 (en) | 1997-09-22 | 2004-11-23 | Donnelly Corporation | Vehicle imaging system with accessory control |
| JP3359161B2 (ja) * | 1994-09-29 | 2002-12-24 | キヤノン株式会社 | 多点測距装置 |
| US6891563B2 (en) | 1996-05-22 | 2005-05-10 | Donnelly Corporation | Vehicular vision system |
| US7655894B2 (en) | 1996-03-25 | 2010-02-02 | Donnelly Corporation | Vehicular image sensing system |
| WO2003093857A2 (en) | 2002-05-03 | 2003-11-13 | Donnelly Corporation | Object detection system for vehicle |
| US7526103B2 (en) | 2004-04-15 | 2009-04-28 | Donnelly Corporation | Imaging system for vehicle |
| WO2008024639A2 (en) | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Donnelly Corporation | Automatic headlamp control system |
| RU2655467C1 (ru) * | 2017-03-29 | 2018-05-28 | Дмитрий Александрович Рощин | Способ измерения расстояния на цифровой видеокамере с помощью мишени |
| RU2689848C1 (ru) * | 2018-05-29 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Измеритель расстояний на цифровой видеокамере |
| RU2752687C1 (ru) * | 2021-01-06 | 2021-07-29 | Дмитрий Александрович Рощин | Способ определения дальности с помощью цифровой видеокамеры и трех источников света |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196412A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 距離計測器 |
| US4916302A (en) * | 1985-02-09 | 1990-04-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for and method of measuring distances to objects present in a plurality of directions |
| JPS62182613A (ja) * | 1986-12-24 | 1987-08-11 | Ricoh Co Ltd | 距離検出装置 |
| JP2586931B2 (ja) * | 1988-07-07 | 1997-03-05 | 株式会社リコー | カメラの測距装置 |
| KR930004880B1 (ko) * | 1989-03-07 | 1993-06-09 | 미쓰비시 덴끼 가부시기가이샤 | 추미식 차간거리 측정장치 |
| JPH0812072B2 (ja) * | 1990-06-13 | 1996-02-07 | 三菱電機株式会社 | 距離測定装置 |
| JP2509386B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1996-06-19 | 三菱電機株式会社 | 距離検出装置 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4229684A patent/JPH0674761A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-26 US US08/111,854 patent/US5432594A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-27 DE DE4328902A patent/DE4328902C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4328902A1 (de) | 1994-03-10 |
| US5432594A (en) | 1995-07-11 |
| DE4328902C2 (de) | 1997-07-03 |
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