JPH07181010A - 多点測距装置 - Google Patents
多点測距装置Info
- Publication number
- JPH07181010A JPH07181010A JP5325431A JP32543193A JPH07181010A JP H07181010 A JPH07181010 A JP H07181010A JP 5325431 A JP5325431 A JP 5325431A JP 32543193 A JP32543193 A JP 32543193A JP H07181010 A JPH07181010 A JP H07181010A
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- Japan
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- distance measurement
- distance
- point
- calculation
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
- G02B7/346—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多点測距装置において、演算時間を短縮す
る。 【構成】 左側レンズ系３の至近から無限までの全範囲
の情報と、確定済の隣接点情報を相関演算ユニット５で
相関検討を行い、連続した被写体の場合、測距値が確定
し、距離の離れた（点々とした）被写体の場合、測距を
保留する。測距を保留した場合、右側レンズ系４につい
ても同様に操作し、それでも測距を保留する場合、周囲
測距値の平均値に確定する。
る。 【構成】 左側レンズ系３の至近から無限までの全範囲
の情報と、確定済の隣接点情報を相関演算ユニット５で
相関検討を行い、連続した被写体の場合、測距値が確定
し、距離の離れた（点々とした）被写体の場合、測距を
保留する。測距を保留した場合、右側レンズ系４につい
ても同様に操作し、それでも測距を保留する場合、周囲
測距値の平均値に確定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エリア・センサー等を
用いたカメラの多点測距装置における多点測距の予備的
演算処理に関するものである。
用いたカメラの多点測距装置における多点測距の予備的
演算処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、離散した３〜５点の多点測距を行
うカメラが、あった。また、ビデオカメラ等では、広い
測距エリア・センサーを用いて、その中の特徴点につい
て測距するものはあった。更に、ロボット等には、環境
認識のための多点測距装置が、あった。
うカメラが、あった。また、ビデオカメラ等では、広い
測距エリア・センサーを用いて、その中の特徴点につい
て測距するものはあった。更に、ロボット等には、環境
認識のための多点測距装置が、あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、離散多
点の測距を行っていたために、各点の測距は、各々詳細
に計測を行い、その後の情報処理で測距値のまるめや選
択を行っていた。
点の測距を行っていたために、各点の測距は、各々詳細
に計測を行い、その後の情報処理で測距値のまるめや選
択を行っていた。
【０００４】また、環境認識においては、距離の異なる
点も障害物であったり、異材料（光沢）物体であったり
の特徴点として無視できなく、これらの点についても詳
細な計測を必要としていた。
点も障害物であったり、異材料（光沢）物体であったり
の特徴点として無視できなく、これらの点についても詳
細な計測を必要としていた。
【０００５】以上の様に多点の測距は、その多点故に演
算時間を多く必要とする欠点があった。
算時間を多く必要とする欠点があった。
【０００６】そこで、本発明は、前記従来の技術の欠点
を改良し、演算時間を短縮しようとするものである。
を改良し、演算時間を短縮しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、測距可能な点
と無地等の測距不能な点のうち、測距不能な点の測距値
を周囲の複数測距点の測距値より内挿する多点測距装
置、並びに、測距のための相関演算及び探索演算の相関
検討範囲及び探索検討範囲を隣接距離近傍の距離に限定
する（即ち既知の隣接点の測距値に依存させる）多点測
距装置を構成し、カメラ撮影用測距という目的を達成す
るために、相関演算手段の探索幅設定と一部演算をスキ
ップするフローを設けることにより、測距時間の短縮と
多点測距データの予備整理を可能とするものである。
と無地等の測距不能な点のうち、測距不能な点の測距値
を周囲の複数測距点の測距値より内挿する多点測距装
置、並びに、測距のための相関演算及び探索演算の相関
検討範囲及び探索検討範囲を隣接距離近傍の距離に限定
する（即ち既知の隣接点の測距値に依存させる）多点測
距装置を構成し、カメラ撮影用測距という目的を達成す
るために、相関演算手段の探索幅設定と一部演算をスキ
ップするフローを設けることにより、測距時間の短縮と
多点測距データの予備整理を可能とするものである。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。レンズ３，
４を用いて被写界像を撮像手段１，２の光電変換素子上
に結像し、２面の撮像信号を得る。
４を用いて被写界像を撮像手段１，２の光電変換素子上
に結像し、２面の撮像信号を得る。
【０００９】この様に視差をもった２面の撮像信号の各
々について、相関演算ユニット５で相関演算を行い、被
写体の各画素の対応関係から各距離を求める。
々について、相関演算ユニット５で相関演算を行い、被
写体の各画素の対応関係から各距離を求める。
【００１０】これらの各距離からフォーカス演算装置６
によって撮像に必要なピント位置を計算し、フォーカス
駆動装置７によって撮影レンズを駆動して撮像に必要な
位置へ駆動する。
によって撮像に必要なピント位置を計算し、フォーカス
駆動装置７によって撮影レンズを駆動して撮像に必要な
位置へ駆動する。
【００１１】ここで、改良したものは、この相関演算ユ
ニット５である。例えば、一画素の距離を求めるために
は周囲１０画素程について、視差をもった画との対応関
係を求める必要がある。このために、前後で合計１０画
素ズレまで計算すると、１０×１０であり、１０×１０
の画面についてこれらを行うと、１００００回もの演算
を必要とする。
ニット５である。例えば、一画素の距離を求めるために
は周囲１０画素程について、視差をもった画との対応関
係を求める必要がある。このために、前後で合計１０画
素ズレまで計算すると、１０×１０であり、１０×１０
の画面についてこれらを行うと、１００００回もの演算
を必要とする。
【００１２】本発明により撮影するような場面において
は、比較的連続した距離のものが多いこと、突出した距
離の点そのものを被写体にすることが少ないこと、「小
窓から見える外景」のように点々とした遠い外景自身が
主被写体であることは少ないことなどの目的によって定
まる条件がある。本発明は、これらの条件とエリア・セ
ンサーによるいわば連続画であるとの条件から相関演算
を簡略化し、より多画素の多点測距についても対応でき
る、即ち容易に実現できる様な演算を実施するものであ
る。
は、比較的連続した距離のものが多いこと、突出した距
離の点そのものを被写体にすることが少ないこと、「小
窓から見える外景」のように点々とした遠い外景自身が
主被写体であることは少ないことなどの目的によって定
まる条件がある。本発明は、これらの条件とエリア・セ
ンサーによるいわば連続画であるとの条件から相関演算
を簡略化し、より多画素の多点測距についても対応でき
る、即ち容易に実現できる様な演算を実施するものであ
る。
【００１３】例えば、前記例では、隣接測距値を参照す
ることで、平均ズレ（探索）計算を半分以下とすること
ができ、大幅な処理時間の短縮ができる。
ることで、平均ズレ（探索）計算を半分以下とすること
ができ、大幅な処理時間の短縮ができる。
【００１４】図２は、その部分のフローチャートで、従
来は左側の流れの様に繰り返しの範囲を、至近から無限
の全範囲を箇所１１で設定して相関演算を箇所１２で繰
り返し、その相関が高い値を確定したか否かを箇所１３
で判断し、その確定値を箇所１４で測距値とする。
来は左側の流れの様に繰り返しの範囲を、至近から無限
の全範囲を箇所１１で設定して相関演算を箇所１２で繰
り返し、その相関が高い値を確定したか否かを箇所１３
で判断し、その確定値を箇所１４で測距値とする。
【００１５】本発明の実施例では、測距演算をして確定
済の隣接点情報がある場合は、図２右側からのフローと
なる。即ち箇所１６で隣接点ズレ情報の前後に範囲を限
定して相関検討を行う。上述の様に写真を撮影する様な
シーンでは、多くの場合はその限定された範囲で測距が
完了し、箇所１４の確定値のセットへ至る。
済の隣接点情報がある場合は、図２右側からのフローと
なる。即ち箇所１６で隣接点ズレ情報の前後に範囲を限
定して相関検討を行う。上述の様に写真を撮影する様な
シーンでは、多くの場合はその限定された範囲で測距が
完了し、箇所１４の確定値のセットへ至る。
【００１６】しかし、無論、距離の離れた被写体（部
分）もあり、その場合は箇所１５に示す様にその点の測
距を保留する。
分）もあり、その場合は箇所１５に示す様にその点の測
距を保留する。
【００１７】これは、ズレ探索の画素順序にもよるが、
距離の離れた点と未計算部分の画素の測距値が類似の場
合への対応である。即ち、例えば、左側被写体が中距
離、右側被写体が遠距離の場合で左上から順次走査した
画素について相関を計算して行くと、毎行の中間（即ち
距離の境界に相当する所）で測距値が変ってしまい、本
発明の特徴とする計算範囲限定の利点が少なくなってし
まう。
距離の離れた点と未計算部分の画素の測距値が類似の場
合への対応である。即ち、例えば、左側被写体が中距
離、右側被写体が遠距離の場合で左上から順次走査した
画素について相関を計算して行くと、毎行の中間（即ち
距離の境界に相当する所）で測距値が変ってしまい、本
発明の特徴とする計算範囲限定の利点が少なくなってし
まう。
【００１８】本発明の実施例では、この様な例には左側
の中距離の測距を中距離に計算範囲を限定して行い、次
に残った保留部分について遠距離ならば遠距離に限定し
た測距計算を行うようにして、利点を生かす様にした。
の中距離の測距を中距離に計算範囲を限定して行い、次
に残った保留部分について遠距離ならば遠距離に限定し
た測距計算を行うようにして、利点を生かす様にした。
【００１９】フローで説明すると、図２での左側からの
走査を終了後、保留した点について図３に示したフロー
で右側からの走査を行う。右側からの走査なので、その
右側が未確定な場合箇所２１の様に全距離範囲につい
て、箇所２２で相関を検討し、確定すればその確定測距
値を箇所２３でセットする。箇所２４で全範囲検索して
もその測距値が定まらなかった場合は、箇所２５の様に
周囲測距値の平均値をセットする。
走査を終了後、保留した点について図３に示したフロー
で右側からの走査を行う。右側からの走査なので、その
右側が未確定な場合箇所２１の様に全距離範囲につい
て、箇所２２で相関を検討し、確定すればその確定測距
値を箇所２３でセットする。箇所２４で全範囲検索して
もその測距値が定まらなかった場合は、箇所２５の様に
周囲測距値の平均値をセットする。
【００２０】このことは、正確な測距を行う考えとは異
なる考えに基づくものである。孤立した画素について測
距値が離れていたり、定まらない場合に、その様な孤立
点にフォーカスを合わせるよりも全体的にフォーカスが
合っている写真の方が好ましいとの考え方に基づくもの
である。そこで、孤立点の測距値が不確かな場合に周囲
の測距値で代用してしまう訳で、ここが本発明の目的に
合致した特色である。
なる考えに基づくものである。孤立した画素について測
距値が離れていたり、定まらない場合に、その様な孤立
点にフォーカスを合わせるよりも全体的にフォーカスが
合っている写真の方が好ましいとの考え方に基づくもの
である。そこで、孤立点の測距値が不確かな場合に周囲
の測距値で代用してしまう訳で、ここが本発明の目的に
合致した特色である。
【００２１】また、ここでも、右側が確定（隣接既知
点）の場合は、箇所２６でその測距距離周辺（類似）の
距離範囲に限定すべくセットし、箇所２２で相関検討
（計算）を行う。ここで測距値が確定すれば、箇所２３
で確定値をセットすれば良いが、未確定の場合には、検
索範囲が不適な可能性が高いために箇所２４の分岐で再
度全範囲について相関検討（計算）を行う様にする。
点）の場合は、箇所２６でその測距距離周辺（類似）の
距離範囲に限定すべくセットし、箇所２２で相関検討
（計算）を行う。ここで測距値が確定すれば、箇所２３
で確定値をセットすれば良いが、未確定の場合には、検
索範囲が不適な可能性が高いために箇所２４の分岐で再
度全範囲について相関検討（計算）を行う様にする。
【００２２】この様に図２の保留した部分について、異
なる方向から「類似性を利用した計算の簡略化」を試行
することで、複数の類似距離がある場合でも計算の簡略
化が実現できる。
なる方向から「類似性を利用した計算の簡略化」を試行
することで、複数の類似距離がある場合でも計算の簡略
化が実現できる。
【００２３】その中で未確定な点については周囲の測距
値の平均値をセットすることで、無視しても良い様小さ
い点の距離にとらわれて演算を繰り返したり、後半の判
断の支障にならない様にしている。なぜなら、未確定な
点は、フラットな面など測距が難しい場合が多く、その
様な点は、従来からコントラストのある場所や境界部の
測距値で代表していたものであるからである。
値の平均値をセットすることで、無視しても良い様小さ
い点の距離にとらわれて演算を繰り返したり、後半の判
断の支障にならない様にしている。なぜなら、未確定な
点は、フラットな面など測距が難しい場合が多く、その
様な点は、従来からコントラストのある場所や境界部の
測距値で代表していたものであるからである。
【００２４】
【発明の効果】上記の様に、本発明の構成によれば、多
点測距において、隣接点との類似性を用いることで演算
時間を半減することができる。また、特異点を平均値で
代用することで測距判定を簡略化できる効果がある。
点測距において、隣接点との類似性を用いることで演算
時間を半減することができる。また、特異点を平均値で
代用することで測距判定を簡略化できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の全体図である。
【図２】本発明の一実施例における第１の相関検討のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】本発明の一実施例における第２の相関検討と判
別のフローチャートである。
別のフローチャートである。
１，２…撮像手段 ３，４…レンズ ５…相関演算ユニット ６…フォーカス
演算ユニット ７…フォーカス駆動装置
演算ユニット ７…フォーカス駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36
Claims (2)
- 【請求項１】 測距可能な点と測距不能な点のうち、測
距不能な点の測距値を周囲の複数測距点の測距値より内
挿することを特徴とする多点測距装置。 - 【請求項２】 測距のための相関演算及び探索演算の相
関検討範囲及び探索検討範囲を隣接距離近傍の距離に限
定することを特徴とする多点測距装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32543193A JP3548213B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 多点測距装置およびカメラ |
| US08/845,286 US6144451A (en) | 1993-12-22 | 1997-04-21 | Multiple points distance measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32543193A JP3548213B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 多点測距装置およびカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181010A true JPH07181010A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3548213B2 JP3548213B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=18176787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32543193A Expired - Fee Related JP3548213B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 多点測距装置およびカメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6144451A (ja) |
| JP (1) | JP3548213B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008058279A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 距離画像生成装置、距離画像生成方法及びプログラム |
| JP2011133816A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Sony Corp | 演算装置、演算方法、演算プログラム及び顕微鏡 |
| JP2016148823A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及びその制御方法、撮像装置、プログラム、並びに記憶媒体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2555773C (en) * | 2004-02-25 | 2012-03-27 | The University Of Tokyo | Shape measurement device and method thereof |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4253120A (en) * | 1979-12-05 | 1981-02-24 | Rca Corporation | Defect detection means for charge transfer imagers |
| JPS5767904A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-24 | Canon Inc | Deciding system for adjusting state of focus |
| JPS58201015A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Canon Inc | 測距装置 |
| JPS6015506A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 距離測定装置 |
| JPS61182516A (ja) * | 1985-02-09 | 1986-08-15 | Canon Inc | 距離測定方法 |
| US4792668A (en) * | 1985-12-05 | 1988-12-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting focusing state of objective lens |
| US4858013A (en) * | 1987-03-19 | 1989-08-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device with adaptive pixel correction |
| US5121151A (en) * | 1988-04-28 | 1992-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus adjustment information forming device |
| JPH02217812A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出装置 |
| JP2881995B2 (ja) * | 1990-08-01 | 1999-04-12 | 富士電機株式会社 | 光学器械の対象検出装置 |
| US5241167A (en) * | 1990-11-07 | 1993-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Photosensor device including means for designating a plurality of pixel blocks of any desired size |
| US5428420A (en) * | 1991-08-28 | 1995-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detecting apparatus having photoelectric area sensors |
| JP3042159B2 (ja) * | 1992-04-10 | 2000-05-15 | ソニー株式会社 | Ｃｃｄ素子の欠陥画素補正回路 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32543193A patent/JP3548213B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-21 US US08/845,286 patent/US6144451A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008058279A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 距離画像生成装置、距離画像生成方法及びプログラム |
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| US8803965B2 (en) | 2009-12-25 | 2014-08-12 | Sony Corporation | Arithmetically operating device, arithmetically operating method, arithmetically operating program, and microscope |
| JP2016148823A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及びその制御方法、撮像装置、プログラム、並びに記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6144451A (en) | 2000-11-07 |
| JP3548213B2 (ja) | 2004-07-28 |
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|---|---|---|---|
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