JPS61193005A - 画像処理における距離および位置情報抽出方法 - Google Patents
画像処理における距離および位置情報抽出方法Info
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- JPS61193005A JPS61193005A JP3395785A JP3395785A JPS61193005A JP S61193005 A JPS61193005 A JP S61193005A JP 3395785 A JP3395785 A JP 3395785A JP 3395785 A JP3395785 A JP 3395785A JP S61193005 A JPS61193005 A JP S61193005A
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- Japan
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- distance
- television camera
- position information
- ultrasonic
- camera
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は画像処理結果から対象物の基準平面内での二次
元的距離および位置情報を取得する画像処理における距
離および位置情報抽出方法に関するものである。
元的距離および位置情報を取得する画像処理における距
離および位置情報抽出方法に関するものである。
従来、テレビ画像等の画像情報から距離および位置情報
を得るには、各糧方法が考えられているが、原理的には
第８図に示す方法が主流となっている。この方法は、お
互いの位置がそれぞれ既知である二台のテレビカメラ２
゛、２を用いて、対象物１に対するそれぞれのテレビカ
メラ２，２の視角α１ 、α、から、三角測量の原理で
距離りおよび位置情報Ｘを求めるものである。このため
、画像処理結果から距離および位置情報を得るためには
、正確な視角情報のみならず、二台のカメラを必要とす
る欠点があった。
を得るには、各糧方法が考えられているが、原理的には
第８図に示す方法が主流となっている。この方法は、お
互いの位置がそれぞれ既知である二台のテレビカメラ２
゛、２を用いて、対象物１に対するそれぞれのテレビカ
メラ２，２の視角α１ 、α、から、三角測量の原理で
距離りおよび位置情報Ｘを求めるものである。このため
、画像処理結果から距離および位置情報を得るためには
、正確な視角情報のみならず、二台のカメラを必要とす
る欠点があった。
本発明は、対象物が平面的な物体の場合、テレビカメラ
を用いた画像処理結果を超音波距離測定装置で求めた正
確な距離情報を用いて較正することを特徴とし、その目
的は一台のテレビカメラを用いた画像処理結果から、正
確な距離および位置情報を得るととにある。
を用いた画像処理結果を超音波距離測定装置で求めた正
確な距離情報を用いて較正することを特徴とし、その目
的は一台のテレビカメラを用いた画像処理結果から、正
確な距離および位置情報を得るととにある。
本発明の画像処理における距離および位置情報抽出方法
は、テレビカメラと、該テレビカメラの画像情報を画像
処理する演算装置と、超音波を用いた超音波距離測定装
置から構成される画像処理装置において、前記超音波距
離測定装置を用いてテレビカメラを対象物の基準平面に
正対するように配置し、かつ前記超音波距離測定装置を
用いてテレビカメラから対象物の基準平面までの距離情
報を測定し、該測定距離情報とテレビカメラの画像から
得られる対象物の視角とから、対象物の基準平面内での
二次元的距離および位置情報を求めることを特徴とする
ものである。
は、テレビカメラと、該テレビカメラの画像情報を画像
処理する演算装置と、超音波を用いた超音波距離測定装
置から構成される画像処理装置において、前記超音波距
離測定装置を用いてテレビカメラを対象物の基準平面に
正対するように配置し、かつ前記超音波距離測定装置を
用いてテレビカメラから対象物の基準平面までの距離情
報を測定し、該測定距離情報とテレビカメラの画像から
得られる対象物の視角とから、対象物の基準平面内での
二次元的距離および位置情報を求めることを特徴とする
ものである。
画像処理における対象物が平面的な物体であれば、第８
図に原理を示すテレビカメラを二台必要とせず、第１図
に示すように、テレビカメラ一台の場合でも距離および
位置情報を得ることが出来る。
図に原理を示すテレビカメラを二台必要とせず、第１図
に示すように、テレビカメラ一台の場合でも距離および
位置情報を得ることが出来る。
第１図は本発明の実施例であって、マンホール５内部の
ケーブルダクト口の画像認識を行っている概略図である
。ケーブルダクト口は、ケーブル管路６の出口であシ、
テレビカメラ２を用いて画像処理を行い、平面的な距離
および位置情報を求めている。第１図では、２はテレビ
カメラで、このテレビカメラ２の画像情報は演算装置で
画像処理される。このテレビカメラ２に、超音波距離セ
ンサ３が設けられ、このテレビカメラ２はテレビカメラ
移動装置４に取シ付けられている。本実施例では、超音
波距離センサ３を含む超音波距離測定装置を用いて対象
物までの距離を測定している。超音波距離測定装置によ
る距離測定は、超音波パルスの対象物からの反射パルス
の伝達時間から求めており、高周波の超音波を用いるこ
とによシ、０．１１程度の誤差で距離測定が可能となる
。第２図は本発明の原理図で、７はテレビカメラ２のレ
ンズ、８はテレビカメラ２の撮像管または撮像素子であ
シ、９は対象物である。テレビカメラ２が画像解析を行
う対象物９と正対する位置関係にあると、レンズ７から
対象物９までの距離が得られると、撮像素子または撮像
管８上の画像の位置関係から視角αが求められ、対象物
９までの距離りと視角αから対象物平面上の位置情報Ｘ
は、ｘ ’＝ Ｌ ｔａｎαによシ求めることができる
。
ケーブルダクト口の画像認識を行っている概略図である
。ケーブルダクト口は、ケーブル管路６の出口であシ、
テレビカメラ２を用いて画像処理を行い、平面的な距離
および位置情報を求めている。第１図では、２はテレビ
カメラで、このテレビカメラ２の画像情報は演算装置で
画像処理される。このテレビカメラ２に、超音波距離セ
ンサ３が設けられ、このテレビカメラ２はテレビカメラ
移動装置４に取シ付けられている。本実施例では、超音
波距離センサ３を含む超音波距離測定装置を用いて対象
物までの距離を測定している。超音波距離測定装置によ
る距離測定は、超音波パルスの対象物からの反射パルス
の伝達時間から求めており、高周波の超音波を用いるこ
とによシ、０．１１程度の誤差で距離測定が可能となる
。第２図は本発明の原理図で、７はテレビカメラ２のレ
ンズ、８はテレビカメラ２の撮像管または撮像素子であ
シ、９は対象物である。テレビカメラ２が画像解析を行
う対象物９と正対する位置関係にあると、レンズ７から
対象物９までの距離が得られると、撮像素子または撮像
管８上の画像の位置関係から視角αが求められ、対象物
９までの距離りと視角αから対象物平面上の位置情報Ｘ
は、ｘ ’＝ Ｌ ｔａｎαによシ求めることができる
。
−”ｆｘ：：□お、第３図に示すように、テレビカメラ
２の゛゛イ軸２０１と対象物９０基準平面９０ノが垂−
々 、 ホ′奴なるように正対化していなくとも、テレビカメラ
の光軸２０１と対象物基準平面９θ１の角度γが既知で
あれば、位−置情報Ｘはの関係から求められる。しかし
、角度ｒを求めることは難しく、テレビカメラ２を一度
正対化して、それからのずれで角度γを知る方法も考え
ら九るが、単なる正対化する方法に比較して。
２の゛゛イ軸２０１と対象物９０基準平面９０ノが垂−
々 、 ホ′奴なるように正対化していなくとも、テレビカメラ
の光軸２０１と対象物基準平面９θ１の角度γが既知で
あれば、位−置情報Ｘはの関係から求められる。しかし
、角度ｒを求めることは難しく、テレビカメラ２を一度
正対化して、それからのずれで角度γを知る方法も考え
ら九るが、単なる正対化する方法に比較して。
二重の操作が必要となる。また、テレビカメラ■光軸２
０１と基準平面９０１のなす角γは、テレビカメラの光
軸２０ノからみて円周方向く連続的に変化しているので
、この方法は正対化させる第２図と比較して実用性は低
いと考えられる。
０１と基準平面９０１のなす角γは、テレビカメラの光
軸２０ノからみて円周方向く連続的に変化しているので
、この方法は正対化させる第２図と比較して実用性は低
いと考えられる。
このため、正確な距離および位置情報を得るためには、
対象物基準平面とテレビカメラを正対する必要がちシ、
その方法を９下に示す。第４図に本発明のテレビカメラ
部分の実施例の正面図、第５図に同じく側面図を示す。
対象物基準平面とテレビカメラを正対する必要がちシ、
その方法を９下に示す。第４図に本発明のテレビカメラ
部分の実施例の正面図、第５図に同じく側面図を示す。
第４図および第５図で、２はテレビカメラで、３は超音
波距離センサであシ、３個のセンサ３は同一平面上に取
付けられておシ、センサ３の送受方向は、テレビカメラ
２の光軸に平行に設置されている。このような構成にな
っているので、第１図の実施例中のテレビカメラ移動装
置４に、水平および垂直方向に回転方向の自由度を与え
、それぞれの自由度を用いることにより、３個の超音波
距離センサ３による距離測定値が同じ値になるように方
向を修正する。３個の超音波距離センサ３の測定値が一
致すると、３個のセンサ３の３点のつくる面と対象物基
準平面が平行にな９、センサ３の作る面と光軸が直交す
るように取付けられたテレビカメラ２は対象物基準平面
と正対することになる。
波距離センサであシ、３個のセンサ３は同一平面上に取
付けられておシ、センサ３の送受方向は、テレビカメラ
２の光軸に平行に設置されている。このような構成にな
っているので、第１図の実施例中のテレビカメラ移動装
置４に、水平および垂直方向に回転方向の自由度を与え
、それぞれの自由度を用いることにより、３個の超音波
距離センサ３による距離測定値が同じ値になるように方
向を修正する。３個の超音波距離センサ３の測定値が一
致すると、３個のセンサ３の３点のつくる面と対象物基
準平面が平行にな９、センサ３の作る面と光軸が直交す
るように取付けられたテレビカメラ２は対象物基準平面
と正対することになる。
また、第６図も本発明の実施例であシ、第５図の実施例
と異なシ、テレビカメラ２に超音波距離センサ３をただ
一つ取付けた場合である。
と異なシ、テレビカメラ２に超音波距離センサ３をただ
一つ取付けた場合である。
この場合は、第７図の原理を用いてテレビカメラを対象
物に正対化することができる。超音波距離センサ３の指
向性は若干の広がシを有するので、センサ“３が完全に
正対した場合から約１０変種度の傾きを有する場合まで
、距離測定が可能である。第７図に超音波距離センサ３
が傾きを有する場合の距離測定例を示すが、超音波距離
センサ３が正対する場合に最も小さな距離の測定値が得
られ、正対から多少ずれた場合の測定値は正対した場合
の測定値に比較して大きくなる。この原理を用いること
により、第１図の実施例で、テレビカメラ移動装置４を
用いて水平および垂直方向に超音波距離センサ３の角度
を動かし最も測定値が小さくなる方向が、超音波距離セ
ンサ３の正対方向となる。また、反射してきた超音波の
強度は、対象物基準平面と超音波距離センサ３の送受方
向が垂直の時に最大となる。このため第７図の対象物基
準平面のスキャニングに際して、距離を測定するのでは
なく、反射強度の最大値を求めることによっても壁面と
超音波距離センサ３を正対化することができる。超音波
距離センサ３を一つ用いた図 場合でも、第νｔよび第５図の実施例と同様に、テレビ
カメラ２の光軸と超音波距離センサ３の送受方向を一致
させているので、テレビカメラ２０光軸を対象物９０基
準平面に正対させることができる。
物に正対化することができる。超音波距離センサ３の指
向性は若干の広がシを有するので、センサ“３が完全に
正対した場合から約１０変種度の傾きを有する場合まで
、距離測定が可能である。第７図に超音波距離センサ３
が傾きを有する場合の距離測定例を示すが、超音波距離
センサ３が正対する場合に最も小さな距離の測定値が得
られ、正対から多少ずれた場合の測定値は正対した場合
の測定値に比較して大きくなる。この原理を用いること
により、第１図の実施例で、テレビカメラ移動装置４を
用いて水平および垂直方向に超音波距離センサ３の角度
を動かし最も測定値が小さくなる方向が、超音波距離セ
ンサ３の正対方向となる。また、反射してきた超音波の
強度は、対象物基準平面と超音波距離センサ３の送受方
向が垂直の時に最大となる。このため第７図の対象物基
準平面のスキャニングに際して、距離を測定するのでは
なく、反射強度の最大値を求めることによっても壁面と
超音波距離センサ３を正対化することができる。超音波
距離センサ３を一つ用いた図 場合でも、第νｔよび第５図の実施例と同様に、テレビ
カメラ２の光軸と超音波距離センサ３の送受方向を一致
させているので、テレビカメラ２０光軸を対象物９０基
準平面に正対させることができる。
以上説明したように、超音波距離測定装置で求めた測定
結果を用いて、テレビカメラを対象物に正対化し、対象
物までの正確な距離情報とテレビカメラから得られた視
角から位置情報を求める方法なので、超音波距離センサ
と一台のテレビカメラのみで距離および位置情報が得ら
れる利点がある。
結果を用いて、テレビカメラを対象物に正対化し、対象
物までの正確な距離情報とテレビカメラから得られた視
角から位置情報を求める方法なので、超音波距離センサ
と一台のテレビカメラのみで距離および位置情報が得ら
れる利点がある。
第１図は本発明の一実施例でマンホール内部のダクト口
の画像処理の応用例を示す断面図、第２図及び第３図は
本発明の詳細な説明するための図、第４図は本発明に係
る超音波距離センサとテレビカメラ部分の構成例を示す
正面図、第５図は同じく側面図、第６図は本発明に係る
超音波距離センサとテレビカメラ部分の他の例を示す側
面図、第７図は超音波距離センサを用いた対象物の正対
化の原理を説明するための図、第８図は従来の画像処理
方法から、距離および位置情報を求める場合の原理図で
ある。 ２・・・テレビカメラ、３・・・超音波距離センサ、４
・・・テレビカメラ移動装置、５・・・マンホール、６
・・・ケーブル管路、７・・・カメラのレンズ、８・・
・撮像素子または撮像管、９・・・対象物。 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図
の画像処理の応用例を示す断面図、第２図及び第３図は
本発明の詳細な説明するための図、第４図は本発明に係
る超音波距離センサとテレビカメラ部分の構成例を示す
正面図、第５図は同じく側面図、第６図は本発明に係る
超音波距離センサとテレビカメラ部分の他の例を示す側
面図、第７図は超音波距離センサを用いた対象物の正対
化の原理を説明するための図、第８図は従来の画像処理
方法から、距離および位置情報を求める場合の原理図で
ある。 ２・・・テレビカメラ、３・・・超音波距離センサ、４
・・・テレビカメラ移動装置、５・・・マンホール、６
・・・ケーブル管路、７・・・カメラのレンズ、８・・
・撮像素子または撮像管、９・・・対象物。 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- テレビカメラと、該テレビカメラの画像情報を画像処理
する演算装置と、超音波を用いた超音波距離測定装置か
ら構成される画像処理装置において、前記超音波距離測
定装置を用いてテレビカメラを対象物の基準平面に正対
するように配置し、かつ前記超音波距離測定装置を用い
てテレビカメラから対象物の基準平面までの距離情報を
測定し、該測定距離情報とテレビカメラの画像から得ら
れる対象物の視角とから、対象物の基準平面内での二次
元的距離および位置情報を求めることを特徴とする画像
処理における距離および位置情報抽出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3395785A JPS61193005A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 画像処理における距離および位置情報抽出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3395785A JPS61193005A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 画像処理における距離および位置情報抽出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193005A true JPS61193005A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12400966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3395785A Pending JPS61193005A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 画像処理における距離および位置情報抽出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193005A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176506A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 原子燃料寸法計測装置 |
| EP2042828A1 (de) * | 2007-09-29 | 2009-04-01 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Sensoranordnung zur Erfassung von Objekten |
| EP2259011A1 (en) * | 2008-03-28 | 2010-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Work measuring method, method for attaching suspension assembly and apparatus for attaching suspension assembly |
| EP2434255A1 (de) * | 2010-09-25 | 2012-03-28 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Sensoranordnung |
| JP2016001152A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 日本電信電話株式会社 | 壁面画像取得装置 |
| JP2016217977A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 日本電信電話株式会社 | 構造物撮影システム |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3395785A patent/JPS61193005A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176506A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 原子燃料寸法計測装置 |
| EP2042828A1 (de) * | 2007-09-29 | 2009-04-01 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Sensoranordnung zur Erfassung von Objekten |
| EP2259011A1 (en) * | 2008-03-28 | 2010-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Work measuring method, method for attaching suspension assembly and apparatus for attaching suspension assembly |
| EP2259011A4 (en) * | 2008-03-28 | 2011-04-27 | Honda Motor Co Ltd | WORK MEASUREMENT METHOD, SUSPENSION ASSEMBLY FIXING METHOD, AND SUSPENSION ASSEMBLY FIXING APPARATUS |
| US8712678B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-04-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of measuring a displacement amount for an automobile suspension assembly |
| EP2434255A1 (de) * | 2010-09-25 | 2012-03-28 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Sensoranordnung |
| JP2016001152A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 日本電信電話株式会社 | 壁面画像取得装置 |
| JP2016217977A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 日本電信電話株式会社 | 構造物撮影システム |
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