JPH11108660A - 距離検出装置 - Google Patents

距離検出装置

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JPH11108660A
JPH11108660A JP9271745A JP27174597A JPH11108660A JP H11108660 A JPH11108660 A JP H11108660A JP 9271745 A JP9271745 A JP 9271745A JP 27174597 A JP27174597 A JP 27174597A JP H11108660 A JPH11108660 A JP H11108660A
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JP
Japan
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image
abnormality
difference value
value
optical system
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Application number
JP9271745A
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English (en)
Inventor
Yukio Hiramoto
行雄 平本
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Marelli Corp
Original Assignee
Kansei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系の異常を容易に発見でき、それを警報
できるようにする。 【解決手段】 2つの撮像手段により前方物体を撮像
し、画像処理手段により、前記双方の撮像手段により得
られた前記前方物体の一画像を複数の画素に分解して比
較し、そのずれ量に基づいて前記双方の撮像手段の視差
を導出し、その導出した視差に基づいて前記物体と前記
撮像手段との間の距離を検出する距離検出装置におい
て、前記画像処理手段は、雑音除去手段において除去さ
れた雑音の数量が所定量を越えたとき光学系の異常とし
て警報信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、2台のCCDカ
メラ等の撮像手段を用いて物体との距離を検出する距離
検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の距離検出装置を特開平4
−301513号に基づいて以下に説明する。すなわ
ち、図4から図10において、車両1に取り付けられた
双方の撮像手段としてのCCDカメラ2a、2bによっ
て得られた左画像3a、右画像3bが図6及び図7にそ
れぞれ示すようになったとすると、後述の画像処理手段
4により、例えば図7の右画像3bに所定の微小基準エ
リアES の大きさが水平方向に1ライン(縦方向は一画
素分)分連続して連なるk画素分とした場合、水平方向
画素番号、垂直方向にライン番号をとると、基準エリア
S は座標(Xs ,Ys )から座標(Xs +k−1,Y
s )の大きさとなる。但し、図6及び図7においては左
下角部が座標の原点として設定されており、またXs
基準座標の最初の画素番号、Ys は基準エリアのライン
番号である。
【0003】そして、画像処理手段4により、図7の右
画像中のYs 番目の基準エリアESと同じ大きさの検索
エリアEI が図6において図7のラインと同一ラインに
設定され、図7における基準エリアES の各画素と、図
6における検索エリアEI の各画素との輝度の差の絶対
値の合計(差分値)Sが、同一ライン上を検索エリアE
I を1画素ずつずらしてそれぞれのエリア間の不一致度
に相当する差分値S(Xi ,Ys )が次の式に従って算
出される。但し、式中のIt ,Ik は左画像3a、右画
像3bにおける輝度値である。
【0004】S(Xi ,Ys )=ΣΣ|Ik (Xs
J,Ys )−It (Xs +I+J,Ys )|
【0005】I,Jは変数で、第1のサンメイションは
I=0からpまで、第2のサンメイションはJ=0から
k−1迄行う。次に算出された差分値S(Xi ,Ys
が、例えばkだけずらされたときに相当する画像番号X
i で最小になるとすると、その最小値C(Xi ,Ys
が導出されて、予め決められた所定値のしきい値と比較
され、正規データか否かが判断される。
【0006】例えば左画像3a、右画像3bの中に雨滴
がない場合の差分値Sの変化曲線は、例えば図8に示す
ようになり、差分値S(Xi ,Ys )の最小値Cは所定
の値β以下となるのに対し、雨滴がある場合の差分値S
(Xi ,Ys )の変化曲線は例えば図9に示すようにな
り、差分値S(Xi ,Ys )の最小値Cはβよりも大き
くなり、フロントガラスへの付着雨滴の有無によって差
分値S(Xi ,Ys )の最小値Cがβ以下或いはβより
も大きくなることから予め実験によってβが求められ、
付着雨滴の有無を判断する基準となる差分値S(Xi
s )の最小値Cの上限がβに設定される。
【0007】一方、差分値S(Xi ,Ys )の最小値C
の下段は理想的には0であるが、例えば対向車のヘッド
ライトを受けることによって、そのヘッドライトに相当
する位置の画素の輝度が高くなり、その輝度の高い画素
が画面中に局在し、これらの画素では輝度が飽和状態と
なるため、基準エリアES がこのような飽和状態の画素
領域に設定された場合、この基準エリアES と検索エリ
アEI との間の差分値S(Xi ,Ys )の最小値Cが0
になる。このように最小値Cが0になる場合には画素の
輝度が局所的に飽和していることになり、これらの飽和
画素からは付着雨滴が存在する場合と同様に正確な視野
を得ることができない。
【0008】そこで、このような飽和画素を除くため
に、最小値Cの下限値αが設定され、差分値S(Xi
s )の最小値Cがαよりも大きければ飽和を生じてい
ない画素であることがわかり、それによって飽和の有無
を判断する基準となる差分値S(Xi ,Ys )の最小値
Cの下限がαに設定される。
【0009】従って、式により導出される差分値S(X
i ,Ys )の最小値Cがα≦C≦βの関係を満たす場合
には、雨滴の影響もなく、しかも飽和の生じていない正
常な画素であると判断することができ、最小値Cを与え
る画素番号Xi と基準エリアES の最初の画素番号Xs
との差から、双方のCCDカメラ2a,2bの視差U
(=|Xi −Xs |)が導出される。
【0010】次に、図10のフローチャートに基づいて
演算処理手段4の作動を説明する。まず、双方のCCD
カメラ2a,2bによる左画像3a、右画像3bから、
画像処理手段4により上記のようにして、例えば右画像
3bに基準エリアES を設定し、かつその右画像3bと
同一ラインの左画像3aに検索エリアEI を設定し、そ
れらの基準エリアES の右画像3bと検索エリアEI
左画像3aとの間の輝度の差分値S(Xi ,Ys )が導
出される(ステップS1)。すなわち、導出された差分
値S(Xi ,Ys )のうちの最小値C(Xi ,Ys )が
導出された後(ステップS2),この最小値C(Xi
s )がα≦C(Xi ,Ys )≦βの関係にあるか否か
の判断がなされる(ステップS3)。
【0011】そして、ステップS3の判断の結果がNO
と判断され、α>C(Xi ,Ys )或いはC(Xi ,Y
s )>βである場合には、当該画像が雨滴の影響がある
か、或いは飽和が生じているとして、その後の視差Uの
演算は行われずに処理が終了する。またステップS3の
判定の結果がYESであれば、当該画像が雨滴の影響も
なく、しかも飽和の生じていない正常な画像であるとし
て、最小値C(Xi ,Ys )を与える画素番号Xi と基
準エリアES の最初の画素番号Xs との差の大きさ|X
i −Xs |が視差Uとして導出され(ステップ4)、こ
の視差Uから前述の式に基づいて物体と双方のCCDカ
メラ2a,2bとの間の距離が算出される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示す如き距離検出方法にあっては、異常データが発生し
たら距離信号に係るデータとして扱わないだけであるの
で、光学系に異常が発生しても分からないという問題点
があった。
【0013】そこで、この発明は、上記問題点に着目し
てなされたもので、光学系の異常を容易に発見でき、そ
れを警報できるようにすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係る距離検出
装置は、2つの撮像手段により前方物体を撮像し、2つ
の撮像手段により得られた前記前方物体の一画像を画像
処理手段により複数の画素に分解して比較し、その輝度
の差に基づいて前記双方の撮像手段の視差を導出し、そ
の導出した視差に基づいて前記物体と前記撮像手段との
間の距離を検出する距離検出装置において、前記画像処
理手段は、雑音除去手段が除去した雑音の数量が所定量
を越えたとき光学系の異常として警報信号を出力するこ
とを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.この発明による実施の形態1を説明する
が、その構成は従来例で説明した構成のものと同一で、
異なる点は画像処理手段4のフローチャートのみである
ので、その違いをを以下に説明する。すなわち、図1に
示したフローチャートは、図10に示したフローチャー
トに対してステップS5,S6,S7が追加されている
ので、これを以下に説明する。ステップS3の判定の結
果がYESであれば、従来と同様に視差算出を続け、算
出終了後ステップS1に戻る。
【0016】一方、ステップS3の判断の結果がNOと
判断され、α>C(Xi ,Ys )或いはC(Xi ,Y
s )>βであると、当該画像が雨滴の影響があるか、或
いは飽和が生じているとして、その後ステップS5に進
み、画像処理装置4のメモリ(不図示)に記憶せしめた
異常データ数に1を加算する。その後ステップS6に進
み、画像処理装置4のメモリに記憶された異常データの
数が所定量越えているか否かを判断して、NOであるな
らばステップS1に戻り、また光学系の異常であると判
断する場合には、ステップS7で異常フラグをセットし
て画像処理装置4から故障信号を出力して終了する。雑
音除去の方法としては、他にもいろいろ考えられる。例
えば、あるエリアの視差Uがその周囲のエリアのいずれ
の視差にも近くない場合には、雑音として除去する等、
この場合も同様に除去された雑音によって光学異常を検
出できる。
【0017】実施の形態2.この発明による実施の形態
2を説明するが、その構成は従来例で説明したものと同
一で、異なる点は画像処理手段4で差分値S(Xi ,Y
s )を算出する点にあるので、それを図2及び図3に基
づいて以下に説明する。すなわち、この実施の形態では
従来例及び実施の形態1で説明した基準エリアES と検
索エリアEI は、縦方向に1画素ラインを抽出して差分
値を算出していたが、基準エリアES を図2で示す如
く、例えば(A,B,C,D,a,b,c,d)で示さ
れる基準エリアES に設定し、かつ縦方向同一ライン上
に位置するエリア(図3参照)に検索エリアEI ,すな
わち縦方向に2画素分(3画素以上であってもよい)か
らなり、かつ横方向に4画素分からなる検索ラインEI
を抽出して、その検索ラインEI と図3に示す如く矢印
方向に一画素分ずつずらしながら差分値を算出している
点が異なっている。この差分値S(Xi ,Ys )は、例
えば|A−B1 |+|B−C1 |+|C−D1 |+|D
−E1 |+|a−b1|+|b−c1 |+|c−d1
+|d−e1 |の計算、すなわち基準エリアES と検索
エリアEI とのそれぞれを構成する各画素のうち、対応
する画素の明暗の差の絶対値の和を、図3の矢印方向に
ずらしながら求め、その差分値量が最小になる点が求め
る視差になる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光学系に異常があればそれを検出できるので警報が
容易になるという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による距離検出装置の実施の形態1の画
像処理装置4のフローチャートである。
【図2】本発明による実施の形態2を説明するための説
明図である。
【図3】本発明による実施の形態2を説明するための説
明図である。
【図4】距離検出装置が車両に取り付けられている状態
を示す説明図である。
【図5】距離検出装置の回路構成を示すブロック図であ
る。
【図6】図5の左CCDカメラ3aの動作を説明するた
めの説明図である。
【図7】図5の右CCDカメラ3bの動作を説明するた
めの説明図である。
【図8】視差の求め方を説明するための波形説明図であ
る。
【図9】視差の求め方を説明するための波形説明図であ
る。
【図10】視差を求めるためのフローチャートである。
【符号の説明】
2a,2b CCDカメラ 4 画像処理手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの撮像手段により前方物体を撮像
    し、2つの撮像手段により得られた前記前方物体の一画
    像を画像処理手段により複数の画素に分解して比較し、
    その輝度の差に基づいて前記双方の撮像手段の視差を導
    出し、その導出した視差に基づいて前記物体と前記撮像
    手段との間の距離を検出する距離検出装置において、前
    記画像処理手段は、雑音除去手段が除去した雑音の数量
    が所定量を越えたとき光学系の異常として警報信号を出
    力することを特徴とする距離検出装置。
JP9271745A 1997-10-03 1997-10-03 距離検出装置 Pending JPH11108660A (ja)

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JP9271745A JPH11108660A (ja) 1997-10-03 1997-10-03 距離検出装置

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