JPS58180906A - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

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JPS58180906A
JPS58180906A JP6323182A JP6323182A JPS58180906A JP S58180906 A JPS58180906 A JP S58180906A JP 6323182 A JP6323182 A JP 6323182A JP 6323182 A JP6323182 A JP 6323182A JP S58180906 A JPS58180906 A JP S58180906A
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JP
Japan
Prior art keywords
correlation
data
output
binary
image displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP6323182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Utagawa
健 歌川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp, Nippon Kogaku KK filed Critical Nikon Corp
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Priority to US06/450,785 priority patent/US4564919A/en
Publication of JPS58180906A publication Critical patent/JPS58180906A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/15Correlation function computation including computation of convolution operations

Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect image displacement, which is effective for distance measuring even though data is few, by performing binary coding of the detected output of received luminous flux with respect to a plurality of reference values, and obtaining the correlation of the two luminous fluxes which have passed spatially different parts. CONSTITUTION:The images of two different luminous fluxes from the same body to be measured, which have passed spatially different parts, are formed through image forming lenses 501 and 502, and mirrors 503, 504, and 505. The light is received and detected by a photoelectric transducer element array 506. Said detected output is binary-coded by a converter circuit 508 with respect to a plurality of reference values such as three sets. The binary coded signals of three sets and the like are processed to obtain correlation by shift register 510 and exclusive OR circuits 541, 542.... Therefore, effective image displacement detection for distance measurement can be performed even though data is relatively few. When the number of the data is many, accuracy of the image displacement detection is increased and the highly accurate distance measurement is performed in comparison with a simple binary coding.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカメラ等の一距装置に胸丁ゐ。[Detailed description of the invention] The present invention is suitable for one-distance devices such as cameras.

2つO結儂光学系の焦点近傍に光電変換素子アレイを有
し、第1結儂光学系の九−に関する光電変換出力を時系
列化してal−aNとして取如出し、同様にlI2紬g
1元学系の党倫に関する光電変換出力を時系列化してb
l−・・bNとしてとり出し、該信号を2値化した信号
a11・・・a N/及びbll ・−bNIK関して
、相互の位置を1つずつずらしてL n+ax 1ii
lの相互位置に関する相互の相関量を計算し、こうして
求tつたL wax mlの相関量のうちで最大の相関
を与える位置p (1<p(La+ax )を求めて、
pから被写体の距離を知る距離欄定装置が特開昭52−
153433 KWIA示されている。この方式におい
ては相−を求める11に比較するデータ数(N=N−L
mhx位の多さ)が少ないへ例えば20以下であるよう
な場合には、情報が不足して十分精度の良い測定が行な
い得ない、又比較するデータ数が多い場合でも、単純な
2値化後のデータ処理では情報が不足して、光電変換素
子1素子分の中を数分割するような変位検出精度を得る
事は不可能である。
A photoelectric conversion element array is provided near the focal point of the two O coupling optical systems, and the photoelectric conversion output of the first coupling optical system regarding 9 is time-series and taken out as al-aN, and similarly lI2 Tsumugi g
Time-series photoelectric conversion output regarding party ethics of one-dimensional system b
The signals a11...a N/ and bll ・-bNIK are taken out as l-...bN and binarized, and the mutual positions are shifted one by one to obtain L n+ax 1ii
Calculate the amount of mutual correlation regarding the mutual positions of l, and find the position p (1<p(La+ax)) that gives the maximum correlation among the amounts of correlation of L wax ml determined in this way,
A distance column determining device for determining the distance of the subject from
153433 KWIA shown. In this method, the number of data to be compared (N=N-L
For example, if the number of mhx (mh In subsequent data processing, information is insufficient, and it is impossible to obtain displacement detection accuracy that allows one photoelectric conversion element to be divided into several parts.

本発明はこれらの欠点を解決して比較データ数の少ない
場合でも有効に、又比較データ数の多い場合にはよ勤高
い精度で60変位を検出する事が可能な測距装置を得る
仁とを目的とする。
The present invention solves these drawbacks and provides a distance measuring device that can detect 60 displacements effectively even when the number of comparison data is small, and with high precision when there is a large number of comparison data. With the goal.

具体的実施例を述べる前に縞1図〜第4−により、菖1
の側御信号ml・・・島、及び@!Oitem号b@−
bつにりする相関のとり方について述べる。第1図及び
第2図はM(Hの場合で第4図及び第S図がM■Nの場
合である。
Before describing specific examples, we will explain the iris 1 according to stripes 1 to 4.
side signal ml...island, and @! Oitem issue b@-
I will explain how to take the correlation between the two. Figures 1 and 2 are for M(H), and Figures 4 and S are for M■N.

第1図はN−16、M謬8で、1つずつデータをずらし
て比較する相互゛位置の組合せの数L wax m N
 −M + 1 m 9の場合を図示したものである。
Figure 1 shows N-16, M is 8, and the number of mutual position combinations that are compared by shifting the data one by one is L wax m N
-M + 1 m 9 is illustrated.

a1〜畠−とb1〜b・の相関量がC(1)と′して又
畠 〜a  とb1〜b・との相関量がL    L+
7 C(LlとしてL W L Wax tで計算され、@
2図の様な相関量の分布を得る。こ\で最大相関を与え
るL−L  (図ではLP=6)が光電変換嵩子アレイ
上における2つO僧の相対的なずれ童を表わし従って検
出物体の距離を反映している。
The amount of correlation between a1 ~ Hatake - and b1 ~ b・ is C(1)′, and the amount of correlation between Hatake ~ a and b1 ~ b・ is L L+
7 C (calculated as Ll as L W L Wax t, @
Obtain the distribution of correlation amounts as shown in Figure 2. Here, L-L (LP=6 in the figure) giving the maximum correlation represents the relative deviation of the two O-monitors on the photoelectric converter array, and therefore reflects the distance of the detection object.

馬3図はN■Ml−12で、1つずつデータをずらして
比較する相互位置の組合せの@Lmax = 9の場合
を図示したものである。a1〜asとbs−bnの相関
量がC(1)として、又al〜a−とb4〜b11  
の相関量がC(2)として、以下同様にして図示のとと
<Lmaxx9までの相関量を計算して第4図のような
相関量の分布を得る。こ\で最大相関を与えるL−L。
Figure 3 illustrates a case where @Lmax = 9, a combination of mutual positions in which data is shifted one by one and compared with N■Ml-12. Assuming that the correlation amount between a1~as and bs-bn is C(1), and al~a- and b4~b11
Assuming that the correlation amount is C(2), the correlation amounts up to and<Lmaxx9 shown in the figure are calculated in the same manner to obtain the distribution of correlation amounts as shown in FIG. L-L gives the maximum correlation here.

(図ではL−6)が儂のずれ量を表わし、従って横出物
体の距離を反映している。
(L-6 in the figure) represents my deviation amount, and therefore reflects the distance of the protruding object.

さて、相関の求め方として各データを単純に2fl化し
て1列及びb列の2値化されたデータ相互のExe1w
slマ・ORをとる場合には相関量C(転)は、11〜
aHzbl〜bつの2値化信号を11′〜aN′、b1
′〜bM′とすると、第1図の場合に関して次のように
なる。
Now, as a way to find the correlation, each data is simply converted into 2fl, and the Exe1w of the binarized data of column 1 and column b is mutually
When taking the slma/OR, the correlation amount C (turn) is 11~
aHzbl~b binary signals 11'~aN', b1
'~bM', the following is obtained for the case of FIG.

こ−でeはE翼・1usty拳ORでめpΣはブーツし
代数的加算ではなく通常の加算である。従ってこの場合
にはbl 〜bMと8L〜’ L+M−1トの関に完全
に相関がとれていればC(IJs−0であり、最も相関
が無い場合にはC(LJ −Mである。ところで実際に
は相関を求める際の加算数C上の例で#iy)が20程
度あるいはそれ以下というような少ない数である場合、
正確な相関位置L の決定に対する誤差が大きくなる0
本゛発1jjJti上の様な場合に関して、2I[化に
おける基準レベルを複数個設ける事により、上記の困難
を解決する゛ものである。再び第1図の場合に関して説
明すると、bl〜bMと’L−”L+M−1の相関を求
めるに際してす。
Here, e is E-wing/1usty fist OR, and pΣ is booted, so it is not algebraic addition but normal addition. Therefore, in this case, if there is a perfect correlation between bl~bM and 8L~'L+M-1, then C(IJs-0), and if there is no correlation, then C(LJ-M). By the way, in reality, when the addition number C (#iy) in the above example when calculating the correlation is a small number such as about 20 or less,
0, which increases the error in determining the accurate correlation position L
In this case, the above-mentioned difficulty is solved by providing a plurality of reference levels in 2I[. To explain the case of Fig. 1 again, it is necessary to find the correlation between bl~bM and 'L-'L+M-1.

及びajK関してya=l、2−・、R−の基準レベル
で2値化した場合の結果をそれぞれす、l、・・・bl
   bl  s及びaj” ”Jr ”’ JRとす
るr6.   R と相関演算C(LIFi次のような式で表わされる。
and ajK are binarized at the reference level of ya=l, 2-., R-, respectively.
r6. R and correlation calculation C (LIFi) are expressed by the following equation.

このように複数の基準レベルで比較したMJIKを相関
演算する事により、使用される情報音が増大し、より精
度の良い位置ずれ検出が可能となる。
By performing a correlation calculation on the MJIKs compared at a plurality of reference levels in this manner, the number of information sounds used increases, making it possible to detect positional deviations with higher accuracy.

#!5図Fi第1図に示したようiu’x、Nの場合の
実施例である。この図では2値化の基準レベルを3つ(
II−w−3)とした場合を示している。元学系は納置
レンズ501% 502による検出物体のはり同一部分
の像を固定ミラー501m、504.50 St介Lし
c、 C,D。
#! Figure 5 Fi is an example in the case of iu'x and N as shown in Figure 1. In this figure, there are three standard levels for binarization (
II-w-3) is shown. For the original school, the image of the same part of the object detected by the storage lens 501% and 502 is fixed on the mirror 501m, 504.50 St, L, C, D.

等Of電変換嵩子アレイ506′に導くものであり、該
lj#t11Fi光電素子アレイ506′上の検出物体
の2つの党俸の相対位置を検出することによ抄検出物体
までの距離を測定する周知の構成をとる。レンズ5OI
Kする一僧傷号11・・・aN及びレンズ502による
一儂信!bt・・・bMは充電変換素子アレイブロック
So@により at =a  : bs −bll (
N> M )の顯に時系列化されて出力507KjJわ
れる。
The distance to the object to be detected is measured by detecting the relative position of the two particles of the object on the lj#t11Fi photoelectric element array 506'. A well-known configuration is adopted. Lens 5OI
K's Isso Kigogo 11...Issei Shin by aN and lens 502! bt...bM is determined by charging conversion element array block So@: at = a : bs - bll (
N>M) is time-seriesized and output as 507KjJ.

この信′@は4iI数02値化レベル(図ではR■3)
Kする2値化回路50@により2値化さnて順次出力5
0―に舅われる。こ−で3つの2値化レベルによる2値
化回路の例を第6図により説明する0時畢列化されて入
って来る信号は第6図サンプ八木−ルドロ01により次
の信号が入るまでの間保持される。あらかじめ固定され
ているが又はgIのコントラストに応じて適宜与えられ
る電圧マいマlにょpl 3つの基準電圧マ凰、マ臆、
マlを作成して、これとサンプルホールドされた電圧の
大小をそれぞれコンパレータ60゛2.808.604
により比較して3つの2fil化信号をANDゲートs
os、sos、607に送る。ANDゲートSO5,6
0L @0FFi順次サンプルホールド期間を3分する
パルスを受け、これによ〕3つの2値化信号は、時系列
化されて順次ORゲート60−の出力に現われる。
This signal @ is at the 4iI number 02 value level (R■3 in the figure)
It is binarized by the binarization circuit 50 @ and sequentially outputs 5.
Passed away by 0. Here, an example of a binarization circuit with three binarization levels will be explained with reference to Fig. 6. At 0 o'clock, the signals that are serialized and input are processed by the sump Yagi-Rudoro 01 in Fig. 6 until the next signal is input. held for a period of time. There are three reference voltages that are fixed in advance or can be applied as appropriate depending on the contrast of gI.
60゛2.808.604
The three 2fil signals are compared by the AND gate s
Send to os, sos, 607. AND gate SO5,6
0L @0FFi sequentially receives a pulse that divides the sample-and-hold period by three, so that the three binary signals are time-series and appear sequentially at the output of the OR gate 60-.

この様にして1つの側御テータ例えばalならalのデ
ータに関して31!Iの2値化デ一タカlI&s図5O
St介してシフトレジスタ510及び511に転送され
る。シフトレジスタ510及び511の中の1つの費嵩
512i1tlピットの転送段を示してる。シフトレジ
スタ511は図示のこと<(N−M)XR(図ではR−
3)個の転送段を有しRfiの転送段ごとに針(N−M
+1)個の出方端子521〜52Fを有している。又シ
フトレジスタ510はMXR+1以上の転送段数を有し
く図ではMXR+3の場合)M+R+1段目に図示の出
力端子!530を有している。これら各出力端子は図の
ごとくs21〜527の各出力に対して530の出力と
の関に1xeli+siv* ORをとるべく 541
〜54 FのExelusiマ・ORK接続される。3
つの2値化レベルに関して2値化されたデータが順次1
退されて512Kml’、513Kml”、514にa
−1515に11’−516K a)i” s  51
 TKbll−(iり状IIVCなった時O℃x@1w
5ive 0R541〜54γの出力が麹1図において
に−H1の時の3番目の規準レベルに関する相関を示し
ており、次に1段転送が進んで!612Kat” 、 
 513  に ”l” 、  $  1 4  K 
 al鳳%515Kam”・= 51 II #Cbl
’、517 K J”lDjl(7)Ixslwiiv
e OR541〜547の出力が鶴1図においてに11
0時の2番目の規準レベルに関する相関を示しており、
さらに1段転送が進んで512 K II’s  51
3 K mml、514に8m”)  515Kam”
=S 1 @Kb*”、517K kl薯となった時の
Ex@1usive OR541〜54Tの出力が第1
図においてに−1の時の3番目の規準レベルに関fる相
関を示している。このように転送の進行とと4KL−1
〜(N−M+1 ’)の位置に対応したlex@1w5
iv*0R541〜54Fの出力に順次現われる相関の
値(相関があれば0、相関が無ければl)は例えば第7
図701〜101の各累算ブロックによp累算される。
In this way, if one side data, for example al, is 31! Binary data of II&s Figure 5O
It is transferred to shift registers 510 and 511 via St. The transfer stage of one of the shift registers 510 and 511 is shown. The shift register 511 is shown as <(N-M)XR (R- in the diagram).
3) transfer stages, and each transfer stage of Rfi has needles (N-M
+1) output terminals 521 to 52F. The shift register 510 has a transfer stage number of MXR+1 or more (in the case of MXR+3 in the figure), the output terminal shown in the M+R+1st stage! 530. As shown in the figure, each of these output terminals is connected to 541 in order to perform 1xeli+siv*OR between each output of s21 to 527 and the output of 530.
~54F Exelusi MA ORK connected. 3
The binarized data regarding the two binarization levels are sequentially 1
512Kml', 513Kml'', 514a
-1515 to 11'-516K a)i” s 51
TKbll-(When it becomes i-like IIVC, O℃x@1w
The outputs of 5ive 0R541 to 54γ show the correlation regarding the third standard level at -H1 in the Koji 1 diagram, and then the first stage transfer proceeds! 612 Kat”,
“l” in 513, $1 4K
al Otori%515Kam"・=51 II #Cbl
', 517 K J"lDjl(7) Ixslwiiv
e The output of OR541 to 547 is 11 in the Tsuru 1 diagram.
It shows the correlation with respect to the second criterion level at 0 o'clock,
One more step of transfer progresses to 512 K II's 51
3K mml, 514 to 8m”) 515Kam”
=S 1 @Kb*”, Ex@1usive OR541~54T output when it becomes 517K kl is the first
In the figure, the correlation related to the third criterion level at -1 is shown. In this way, the progress of transfer and 4KL-1
lex@1w5 corresponding to the position ~(N-M+1')
The correlation values that appear sequentially in the outputs of iv*0R541 to 54F (0 if there is a correlation, l if there is no correlation) are, for example, the 7th
p is accumulated by each accumulation block in FIGS. 701 to 101.

累算される最大I[はこの場合MXRである。累算ブロ
ック701〜?(lは同様の構成なので、飢8図はその
うち01つのブロック701の構成だけを示している。
The maximum I[ accumulated is MXR in this case. Cumulative block 701~? (Since the blocks 701 and 701 have similar configurations, the diagram shows only the configuration of one block 701 among them.

菖8図にお込て、カウンター−デコーダlit↓ハ例え
ば4ビツトカウンターとデコーダで1mされカウント数
があらかじめ選んだ値11(8<l!4−1、一般にq
ビットカウンターの時には8<2q−1)よ勤小さい時
はy wx l !11110 、カウント数が8の時
に#1y=01 z;lとなpカウント数がIi+1の
時にはy W B m lとなるようにデコードさ′れ
4求める−のは最小のカウント数を与えるLの位*L、
であp1従ってカウンター#:t(M XR)よりずっ
と小さい値(8+1)tで計数できれば十分である。累
算が開始される直前の時点でカウンターはクリアを解除
される、従って累算が開始される時点では出力y m 
@ m QでありANDゲート812はイネーブルされ
ている。又ORゲート811の一方の入力801は畢s
m了時まで0となるように演算コントロールブロックT
O8によ)制御されているので累算の進行中には110
4よp入力するEx*1w5iマ・0R541の出力は
そのま\ORゲート811及びANDゲート1112t
−通ってカウンタデコーダ813に入力する。
In the diagram, the counter-decoder lit↓ is, for example, 1 m with a 4-bit counter and a decoder, and the count number is a pre-selected value of 11 (8<l!4-1, generally q
When it is a bit counter, it is 8<2q-1), and when it is small, it is y wx l! 11110, when the count number is 8, #1y=01 z;l; when p count number is Ii + 1, it is decoded to become y W B m l; 4 Find - is the value of L that gives the minimum count number. Place*L,
Therefore, it is sufficient to count with (8+1)t, which is much smaller than counter #:t(M XR). The counter is cleared just before the accumulation starts, so the output y m
@ m Q and AND gate 812 is enabled. Also, one input 801 of the OR gate 811 is
Calculation control block T so that it becomes 0 until m completion.
110 while the accumulation is in progress.
The output of Ex*1w5i ma/0R541 which inputs 4 and p is as it is\OR gate 811 and AND gate 1112t
- and input to the counter decoder 813.

こうして計数が進みカウンターの内容が(8+1)にな
ると1出力が1となってANDゲート812がディスエ
ーブルされるのでカウンタの内容は以後< S+1)に
固定される。この様にして累算が進行し、譲5図511
にblが入った時点から(MXR)回の転送が行なわれ
て51Fにb♂が入った時点で相関演算(1lix・1
s1r@0幻とその計数が終了する。この計数終了時で
は、少なめ数のカラシタデコーダを除いてその2出力と
y出力はlとなっている0次いで演算コントロールブロ
ック108からの信号によ)第8図801の入力が1と
な)、ムNDゲート812が禾だディスエーブルされて
いない、すなわちカウント数が8+1に満たないカウン
ターはそのカウント数を増大させていく、累算ブロック
701〜IOTの各襲出力は演算コントロールブロック
7011に番かれてそのAND結合が演算される。カウ
ント数が増大するとめる時点ですべての1出力が1とな
p先のムND結合のつたことが検出されるとこの時点で
カウンターのカウントは停止される。この時には1つの
カウンター・デコーダを除いてすべてのカウンターデコ
ーダの7%  m出力はともElとなってお)、L■L
pの位置のカウンターデコーダの出力のみが1aII1
1.1−0となっている。従って演算・コントロールブ
ロック708はこの時点でy■Oとなっている(最大相
関を与えている)X、−t、、の位置を読みとって、距
離信号としてTO9より出力す4次に第2実施例を纂9
図によ〕説明する。
As the counting progresses in this manner, when the contents of the counter reach (8+1), the 1 output becomes 1 and the AND gate 812 is disabled, so that the contents of the counter are fixed at <S+1) thereafter. In this way, the accumulation progresses, and
After (MXR) transfers are performed from the time when bl enters into 51F, correlation calculation (1lix・1
The s1r@0 illusion and its counting end. At the end of this counting, except for a small number of Kalashita decoders, their 2 outputs and y outputs are 1 (0) Then, the input of 801 in FIG. If the ND gate 812 is not disabled, that is, the counter whose count number is less than 8+1 will increase its count number. Then, the AND combination is calculated. When the count number increases, all 1 outputs become 1, and when p-destination MND coupling is detected, the counter stops counting at this point. At this time, the 7% m outputs of all counter decoders except for one counter decoder are all El), L L
Only the output of the counter decoder at position p is 1aII1
1.1-0. Therefore, the calculation/control block 708 reads the position of X, -t, which is y■O (giving maximum correlation) at this point, and outputs it as a distance signal from TO9. Example 9
Explain with illustrations.

こ′n#i纂3図及び第4図のようなM謬Nの場合に相
轟している0図示の検出光学系は米国特許1s4、ts
s、1!l1c−示されたもので、元軸方向に移動する
結像光学系901及びその結11面近傍に設けられた微
少レンスアレイ802及びこの微小レンズの後sKおか
れたC、 C,D、等の光電変換素子アレイ803’に
よシ構成さnる。各微小レンズの儂面近傍に対の形で配
置された各光電変換素子*jsbjは同一検出物体から
くる検出レンズ901の射出−の異なった部分を通過す
る元を受けるべく構成される事により、素子列&B・・
・&H及び素子列bl−・・bNoNo元方出力ターン
の相対変位を知る事で前ピン、合焦、後ビンの検出を可
能ならしむるものである。この様な光学系と検出素子の
配置により、光電素子アレイブロックsO3は各検出w
L荷をal、J、&1、b @ ”・a NN b N
 O順に時系列化して出力1107に出力する。この信
号Fi豪数の2値化レベル(図では311)による2値
化回路sO@によ〕2値化されて順次出力912、$1
3[3jlわnる。この様な2値化回路の例を第10に
よ)説明する。al、b1% ’1% bt−・の順で
入力する訣gII信号はサンプルホールド回路1001
により次の映倫信号が入る筐での間ホールドされる。@
11図はこの時のタイミングチャートであり、1101
は基準/lレスでるる、そして映倫信号Fi1102の
タイミングで回路1001にサンプルホールドされる。
The detection optical system shown in FIG.
s, 1! l1c- In the image forming optical system 901 moving in the direction of the original axis, a microlens array 802 provided near the lens surface 11, and C, C, D, etc. placed behind this microlens. It is composed of a photoelectric conversion element array 803'. Each photoelectric conversion element *jsbj arranged in the form of a pair near the self-surface of each microlens is configured to receive elements coming from the same detection object and passing through different parts of the exit of the detection lens 901. Element row &B...
・&H and element array bl−・・bNoNo By knowing the relative displacement of the original output turn, it is possible to detect the front focus, focus, and rear bin. With such an optical system and the arrangement of the detection elements, the photoelectric element array block sO3
L load al, J, &1, b @ ”・a NN b N
The data is made into a time series in order of O and output to the output 1107. This signal Fi is binarized by the binarization circuit sO@ according to the binarization level (311 in the figure) and is sequentially output 912, $1
3 [3jlwanru. An example of such a binarization circuit will be explained in Section 10). Input the gII signal in the order of al, b1% '1% bt-, sample and hold circuit 1001
is held until the next Eirin signal enters. @
Figure 11 is the timing chart at this time, and 1101
is sampled and held in the circuit 1001 at the timing of the reference/l response and the Eirin signal Fi1102.

次いであらかじめ固定されるか又はイ蒙のコントラスト
KLじて適宜に与えられる電圧マh1マ1から第10図
に示すごとく3つの基準電圧マhVlxマ魯を作成し、
これと前記サンプルホールドされた電圧とをコンパレー
タ1002.100m、1004によ)比較して3つの
2111化信号をムNDゲート1005%100B、1
007に送る。これらのANDゲートは片方の端子10
10.1011.1012から順次サンプルホールド期
間を3分するパルス(第11図1103.1104.1
105)fr受け、3つの2値化慎号は時系列化されて
111次ORゲート1008の出力に埃われる。この出
力は第11図1105の立上りのタイミングで6ビツト
シフトレジスタ1020にとり込まれ島11図1105
の立上りのタイミングで順次転送される。このようにし
て映像データか順次3つのレベJ1で2櫃化されてシフ
トレジスタ1020にとり込まれると、第11図tlの
期間にはシフトレジスタ1026〜1021の出力には
第12図tl  の行のようにそれぞれa11%11”
、ll”%b1” 、bt” 、bi” カ現われてい
る。従ってこの時出力端子!112.1113にはそれ
ぞれat l、b鳳凰が現われている事になる。この様
にして出力端子II 12.913 K#′itm (
D9イt:/グでa ml、bl”;taのタイミング
でJ’s kll” ”t4のタイミングでb−1aa
4・・・styのタイミングでal”、klfi凰;t
Iのタイミングでal烏、bi・・・と各2値化データ
が現われる事になる。これらのデータを第11図110
7の各立上りのタイミングで第9図の逆平行に進むレフ
トレジスタ810.1111にとり込み転送を進めれば
、第11図のL4、*IsL・の期間はシフトレジスタ
$110,811がとり込み、転送を休止するので、8
10のシフトレジスタにFilll1次’1” 、’l
” 、’l” 、alt 、a、sl、、m、、、  
の2fll化データが、又1111のシフトレジスタに
は順次b1K、b−1kit’s b、l 、b、” 
、b、”−tv Z 値化データが互いに同期してと)
込まれ、転送される事になる。
Next, create three reference voltages hVlxma, as shown in FIG.
This is compared with the sampled and held voltage by the comparators 1002, 100m, 1004) and the three 2111 signals are obtained by the ND gate 1005% 100B, 1
Send it to 007. These AND gates have one terminal 10
From 10.1011.1012, pulses that divide the sample and hold period by 3 minutes (1103.1104.1 in Fig. 11)
105) After receiving fr, the three binarized symbols are time-series and sent to the output of the 111-order OR gate 1008. This output is taken into the 6-bit shift register 1020 at the rising timing of the signal 1105 in FIG.
They are transferred sequentially at the rising edge of . In this way, when the video data is sequentially divided into two boxes at three levels J1 and taken into the shift register 1020, during the period tl in FIG. so each a11%11”
, ll"%b1", bt", bi" are appearing. Therefore, this is the output terminal! At 112 and 1113, at l and b phoenix appear, respectively. In this way, the output terminal II 12.913 K#'itm (
D9 it: a ml, bl"; at the timing of ta J's kll""b-1aa at the timing of t4
4... al”, klfi 凰;t at the timing of sty
At the timing of I, the binarized data such as al, bi, etc. will appear. These data are shown in Figure 11110.
If the left registers 810 and 1111 proceed antiparallel in FIG. 9 at the timing of each rising edge of 7, the shift registers $110 and 811 will take in and transfer the data during the period of L4 and *IsL in FIG. Transfer will be paused, so 8
Fill primary '1' in 10 shift registers, 'l
",'l",alt,a,sl,,m,,,
The 2full data of 1111 is also sequentially stored in the shift register of b1K, b-1kit's b, l, b,
,b,”-tv Z value data are synchronized with each other)
It will be loaded and transferred.

第9図のようにl、wax(第3図及び第4図ではLm
axm9)個の相互位置に関して相関をとるものとし、
Lmaxが奇数の場合に関して述べれば両シフトレジス
タ11o、Itlは図のs41〜942及び1151〜
952のようK Rx (L 1max −1) / 
2個の転送段を有しくこの例でFi2厘化緑化レベルR
−3χ又Rおきに921〜822及ヒil S 1〜8
32のそれぞれ(LmaxH)/ji個の出力端子を有
するように構成される。又この時両シフトレジスタti
le、911からの(L wax +1)個の出力端子
は第9図のごとく交互に並べらnてL −1−L wa
xの位置に対応したL wax個のEz@1wsivm
 OR回路s g t 〜s slKtip続さnる。
As shown in Figure 9, l, wax (Lm in Figures 3 and 4)
axm9) shall be correlated with respect to their mutual positions,
Regarding the case where Lmax is an odd number, both shift registers 11o and Itl are s41~942 and 1151~ in the figure.
952 like K Rx (L 1max -1) /
In this example, there are two transfer stages and the greening level is R.
-3χ and R every 921 to 822 and Hiil S 1 to 8
32 (LmaxH)/ji output terminals. Also, at this time, both shift registers ti
The (L wax +1) output terminals from le, 911 are arranged alternately as shown in FIG.
L wax Ez@1wsivm corresponding to the position of x
The OR circuits s g t to s slKtip are continued.

シフトレジスタ1110.1111に転送が進み、転送
R941K ml’が転送Jll II 42 K a
 x”(I=(Lmax−1)/2 )が、又転送段!
151Kb−が転送&ff9S2[bl”が入った時が
相関演算の開始であi)、Ex@1malマ・OR回路
861によシb1X+□Φ−が962によ’IJ at
’ e b 1息が、次のEx@1iislvs OR
回路により b 1” ei3 altが、次のExe
luslve OR回路によりalleb凰   が・
・・以下同様和して83図の−1 に−1に相当する並びの第1の基準レベルによる2値化
データに関する相関がIxalaaiマ・OR回路11
61〜98TC)″出力に現われる。
Transfer proceeds to shift registers 1110 and 1111, and transfer R941K ml' is transferred to Jll II 42 K a
x”(I=(Lmax-1)/2) is also the transfer stage!
When 151Kb- is transferred and ff9S2[bl'' is input, the correlation calculation starts i), Ex@1mal MA/OR circuit 861 transfers b1X+□Φ- to 962, 'IJ at
' e b 1 breath is the next Ex@1iislvs OR
Depending on the circuit, b 1” ei3 alt is changed to the next Exe
The alleb 凰 is caused by the luslve OR circuit.
. . .Similarly, the correlation regarding the binarized data based on the first reference level of the sequence corresponding to -1 in Fig. 83 is the Ixalaai MA/OR circuit 11.
61-98TC)'' output.

次にシフトレジスタ910.911の転送が1段進むと
Exeluslve OR回路961によりbsI+1
ea−がKxa1wsiv@OR回路962によりU”
 $b 1”か−・以下同様にして第3図に−1におけ
る第2の基準レベルによる2m化データに関する相関が
Ix@1us1vv OR(BJ路1161〜1167
0出力に3Jわれる。さらに次の転送によJ) K =
= 1におけるJI3の基準レベルによる2値化データ
に関する相関が狐われ、次の転送によりK=2における
@1基準レベルによる2il化データに関する相関が埃
われ・・・以下同様にして、レフトレジスタ1110.
1111の転送に合わせてそれぞれの相関がEx@1u
siマ・OR回路961〜981に現われる。この相関
の数は前に述べた蔦7図のような回路により計数されて
最大相関の位置が決定される。
Next, when the transfer of shift registers 910 and 911 advances by one stage, bsI+1 is generated by the Exeluslve OR circuit 961.
ea- is U” by Kxa1wsiv@OR circuit 962
$b 1"? Similarly, in FIG. 3, the correlation regarding the 2m data based on the second reference level at -1 is Ix@1us1vv OR (BJ path 1161 to 1167
3J is reduced to 0 output. Furthermore, for the next transfer J) K =
The correlation regarding the binary data based on the JI3 reference level at = 1 is determined, and the correlation regarding the binary data based on the @1 reference level at K=2 is cleared by the next transfer... In the same manner, the left register 1110 ..
According to the transfer of 1111, each correlation is Ex@1u
It appears in the SIM OR circuits 961-981. The number of correlations is counted by a circuit like the one shown in Figure 7 mentioned above, and the position of the maximum correlation is determined.

第13図は最大相関の位置をL w 1− L wax
のL wax個に分割するだけでなく、その端数まで含
めて検知する場合のブロック図である。
Figure 13 shows the position of maximum correlation L w 1- L wax
FIG. 12 is a block diagram in the case of not only dividing into L wax pieces but also detecting the fraction thereof.

この場合EX(111111マ・0RE)出力は反転さ
れて第14図Qのような形でデータ、1、b、iの相関
のある場合に1無い場合に0として出力されカウンター
ブロック1301〜1301は相関のある場合の数を計
数する。計数終了の時点で第15図C(LJのような計
数データが得られるので、演算ブロック1308はこの
最大計数OAC(L、)を求め第16図のようなり(υ
−C(L+1 )−C(υの演算をL=L、−1とL=
L K関して行ないD(L  −1)、D(LP)p t−侍て端数ΔXを 従って変位の量はL=L −1十ノXによシ計算p されて第13図1309によシ出力さnる。
In this case, the EX (111111ma/0RE) output is inverted and output as shown in FIG. Count the number of cases where there is a correlation. At the end of counting, count data such as C (LJ) in FIG.
−C(L+1)−C(υ calculation is L=L, −1 and L=
Regarding L K, D(L - 1), D(LP) p t - and the fraction ΔX is calculated. Therefore, the amount of displacement is calculated by L = L - 10 x, and as shown in Fig. 13, 1309. Output.

以上詳述した如く本発明によれば比較データ数の少ない
場合でも有効に1又比較データ数の多い場合にはより高
り精度で測距を行なうことができる。
As described in detail above, according to the present invention, distance measurement can be performed effectively even when the number of comparison data is small, and with higher accuracy when there is a large number of comparison data.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

81図及び第2図は11,1及rj71.2(Diii
l19信号に関する相関のとシ方の一方法を説明する図
、第3図及び第4図は相関のとp方の別の方法を説明す
る図、第5BtJ−第8図は本発明のi@l実施例を示
し、第5図は集1及び麩2&f#信号の相関演算を行な
うまでのブロック図、第6図は挑1実施例の2値化回路
を示す回路図、萬7図は相関演算結果より最も相関の大
きい位1kを検出するブロック図、第8図は累算ブロッ
クの評細を説明する回路図、薦9図〜第16図は本発明
の第2実施例を示し、第9図Fi組5図に対応するブロ
ック図、第10図は第6図に対応する回路図、第11図
はタイミングチャート、第12図は第10図の回路にお
けるシフトレジスタのデータ転送状態t−説明する図、
第13図は第7図に対応するブロック図、第14図は第
13図のカウンターブロックへ入力される信号を説明す
る図、第15図はこの第2実施例における第4図に対応
する図、第16図は第15図に示された信号よシ最大相
関の得られる位置をさらに正確に検出する為の方法を説
明する図である。 〔主要部分の符号の説明〕 506.903・・・光電素所アレイブロック802.
603.604:1002.100&1004・・・コ
ンパレータ 町、マ麿、マ畠・・・&*ttEE L−−−12 ’34567 B 9
Figures 81 and 2 are 11,1 and rj71.2 (Diii
Figures 3 and 4 are diagrams illustrating another method of correlation and p for the l19 signal. Figure 5BtJ-Figure 8 is the i@ Fig. 5 is a block diagram showing the steps up to the correlation calculation of the 1st and 2nd &f# signals, Fig. 6 is a circuit diagram showing the binarization circuit of the 1st embodiment, and Fig. 7 shows the correlation. FIG. 8 is a block diagram for detecting the highest correlation 1k from the calculation results; FIG. 8 is a circuit diagram for explaining the evaluation details of the accumulation block; FIGS. Figure 9 is a block diagram corresponding to Fi group 5, Figure 10 is a circuit diagram corresponding to Figure 6, Figure 11 is a timing chart, and Figure 12 is a data transfer state t- of the shift register in the circuit of Figure 10. Diagram to explain,
FIG. 13 is a block diagram corresponding to FIG. 7, FIG. 14 is a diagram explaining signals input to the counter block in FIG. 13, and FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 4 in this second embodiment. , FIG. 16 is a diagram illustrating a method for more accurately detecting the position where the maximum correlation is obtained from the signals shown in FIG. 15. [Explanation of symbols of main parts] 506.903...Photoelectric element array block 802.
603.604:1002.100&1004...Comparator town, Mamaro, Mabata...&*ttEE L---12 '34567 B 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 同一検出物体から発し空間的に異なる部分を通過した光
束の元学結倫面近傍に、光電変換素子アレイとその信号
電荷を時系列化してと勤出す手段を有し、両光束K11
lする光儂が検出物体の距離に応じてそのレアレイ上で
の相対的位置を変えるぺ(構成したーj距ft&装にお
いて、第if東に関する画像信号a1・・&H及び菖2
党東K1mする111tII信号b1・−bつを1数の
基準レベルに関して2値化する手段を有する事を特徴と
する測距装置。
A photoelectric conversion element array and means for converting the signal charges thereof into time series are provided near the surface of the light beams emitted from the same detection object and passing through spatially different parts, and both light beams K11
The light emitted by the light beam changes its relative position on the array according to the distance of the detected object.
A distance measuring device characterized by having means for binarizing 111tII signals b1 and -b, which are transmitted from the east K1m, with respect to one reference level.
JP6323182A 1981-12-22 1982-04-17 Distance measuring device Pending JPS58180906A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6323182A JPS58180906A (en) 1982-04-17 1982-04-17 Distance measuring device
US06/450,785 US4564919A (en) 1981-12-22 1982-12-17 Correlation calculating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6323182A JPS58180906A (en) 1982-04-17 1982-04-17 Distance measuring device

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ID=13223228

Family Applications (1)

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JP6323182A Pending JPS58180906A (en) 1981-12-22 1982-04-17 Distance measuring device

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