JPH01191111A - 映像対の相対位置検出方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラの自動焦点装置などに適する映像対の相
対位置検出方式、すなわち被写体などの対象の映像を互
いに空間的に分離された光路を介して受ける１対の光セ
ンサアレイからの映像がもつ光強度分布を表わすそれぞ
れ複数個のデータからなる１対の映像データに基づいて
両光センサアレイ上の映像の相対的な位置関係を検出す
る方式〔従来の技術〕 上述のカメラの自動焦点方式などでは、１対の光センサ
アレイを設けてこれらに対象の映像を互いに空間的に分
離された光路を介して受け、両光センサアレイ上の映像
の相対的な位置関係ないしはある基準点からの映像のず
れを検出して、これを対象までの距離や撮像レンズの焦
点のずれの方向や程度を表わす指標として用いながらレ
ンズの焦点合わせがなされる。第３図から第５図までに
かかる映像対の相対位置検出方式の適用ないしは対象例
を示す。

第１図は対象１までの距離ｄを検出する例を模式的に示
すもので、相互間隔すをおいて１対の小レンズ２Ｌ、２
１１をカメラに取り付け、対象１からの光を互いに異な
る光路３Ｌ、　３Ｒを介してこ糺らの小レンズ２Ｌ、２
Ｒに受けて、その焦点ｆの位置に置かれた１対の光セン
サアレイＩＯＬ、　ＩＯＲ上に対象１の映像ＩＬ、　Ｉ
Ｒをそれぞれ結像させる。この例では対象１は左側の小
レンズ２Ｌの正面になるようにファインダによりねられ
れるので、左側の光センサアレイＩＯＬ上の対象ｌの映
像ＩＬの位置は常に同じであるが、右側の光センサアレ
イＩＯＲ上の映像ＩＲの位置は容易にわかるように対象
１のカメラからの距離ｄに応じて変化する。つまり右側
の光センサアレイＩＱＲ上の映像ＩＲの位置は、対象１
が無限遠にあるときの基準位置Ｒからずれるわけで、こ
のずれをＳとすれば簡単な三角公式からｄ−ｂ・ｆ／Ｓ
によって距離ｄを知ることができる。かかる距離検出方
式であっても、実際のカメラの焦点合わせには距離ｄを
計算することなく、ずれＳがそのままそのレンズの焦点
調整に用いられる。

第４図は同じく距離を検出する例であるが、対象１がい
ずれの小レンズの正面にもなく、両手レンズ２Ｌ、　２
＋１の例えば中間の正面にある。この場合には両光セン
サアレイＩＯＬ、　１０１？上の映像ＩＬ、　ＩＲのい
ずれも対象１が無限遠にあるときのそれらの基準位ＩＲ
からそれぞれ図の左右方向にずれるが、容易にわかるよ
うにそれらのずれＳＬ、ＳＲの和５−５Ｌ＋ＳＲを用い
て上式により距離ｄを同様に知ることができる。これら
の第３図および第４図の例から、距離構出の問題は左右
１対の光センサアレイ１０Ｌ、　ＩＯＲ上の映像ＩＬ、
　ＩＲの相対的な位置関係ないしはそれらの基準位置か
らのずれの検出に帰着することがわかる。

第５図は一眼レフカメラ等における焦点ずれを検出する
例を示すものである。撮像レンズ４とフィルム６との間
に鏡５が置かれており、それによって曲げられた対象１
がらの光を１対の小レンズ２Ｌ、　２Ｒによって１個の
光センサアレイ１ｏの左右の光センサアレイ部分１０Ｌ
、ＩＯＲ上にそれぞれ左右の映像として結像させる。こ
れらの左右の光センサアレイ部分ＬＯＬ、　ＩＯＲ上の
映像はいずれも撮像レンズ４を通った光を結像させたも
のではあるが、図かられかるように互いに撮像レンズ４
の異なる部分を通過した光、つまり互いに空間的に分離
された光路３Ｌ、３Ｒを通って来た光によるものである
。

図の右側には光センサアレイ１０上のこれらの左右の映
像の形が三つの場合について示されており、その内の映
像！が撮像レンズ４の焦点が合っている状態に対応する
。容易にわかるように撮像レンズ４が前ピント状態のと
きの映像！ｆは左右の映像の山が互いに近づき、逆に後
ピント状態のときは２個の映像の山が互いに遠ざかる。

従って、この場合にも焦点が合っている状態での映像の
山の基準位置Ｒからの実際の映像の山のずれＳＬ、　Ｓ
Ｒないしはそれらの和Ｓを検出すれば、その正負の符号
と大きさとからピントのずれの方向と大きさを知ること
ができる。これから、焦点ずれの検出の問題も結局は両
光センサアレイ部１０Ｌ、　ＩＯＲ上の対象１の映像の
相対的な位置関係の検出に帰着することがわかる。

第５図は光センサアレイ対上の位置の相対位置を求める
手法を模式的に示すものである０図の上側に示された左
右の映像データＤＬ、　ＤＲは前述の左右の光センサア
レイＩＯＬ、　ＩＯＲ上の図ではごく単純な形で示され
た映像Ｉ１．．　ＩＲがもつ光強度分布を表わすデータ
の集合を模式的に示すもので、この例では前の第４図な
いし第５図に対応して光センサアレイＩＯＬ、　１０１
１が同数の光センサをもち、従って映像データＤＬ、Ｄ
Ｒの相対位置関係を検出するため、両映像データＤＬ、
　［ｌＲからそれぞれｎ個のデータからなる部分映像デ
ータＰＬ、ＰＲを抽出して互いに相関を検定すべき検定
データとする。もちろんｍ〉ｎであるから、これらの検
定データＰｌ、、ＰＲを元の映像データＯＬ、ＤＲから
抽出する方法は図示のようにそれぞれ複数個あり、これ
らの抽出された検定データの異なる組み合わせを図示の
ようにそれぞれＣｋ（ｋ−１〜１）とする、この抽出に
当たってはもちろん各検定データが光センサアレイ上で
連続するデータからなるようにし、図示のように再検定
データが１データずつ交互に順次ずれるようにする。各
映像データＤＬ、　ＩＩＲのデータ数がｍで各検定デー
タＰＬ、ＰＲのデータ数がｎであるからこのずらせ方は
ｍ−ｎ通りあり、従って異なる検定データの組み合わせ
Ｃｋは２（ｍ　−ｎ　）÷１−１個あることになる。

次にこれらの組み合わせＣｋについてそれぞれ検定デー
タＰＬ、ＰＲの相関度を表わす評価値Ｆを計算する。こ
の評価値を計算する評価関数としては例えば次式が用い
られる。

Ｆ−Σ１Ｌｉ−Ｒｊｌ　　　　　　−・−・・−・−・
−・・・（１）ただし、１．ｊは検定データＰＬ、ＰＲ
内の各データを指定するための変数であって、例えば最
初の組み合わせＣ１においてはｉ−ｍｍ−ｎ＋１〜ｍ＋
　　３−１〜ｎの間に互いに同期して変化し、最終の組
み合わせαにおいてはｉ　＝　Ｉ　〜ｎ　、　　Ｊ　−
ｍ　−ｎ　＋　１〜ｍの量変化する。各データＬｉ、Ｒ
ｊ　はそれぞれ例えば８ビツトのディジタルデータであ
る。上の評価関数を用いる場合、左右の検定データＰＬ
、　ＰＩ？の各ｎ個のデータＬｉ、ＲＪが全部一致した
とき上式による評価値Ｆ−０となることかられかるよう
に、上述の評価関数を用いたとき再検定データの相関が
高いとき評価値は小に、相関が低いとき評価値は大にな
る。

第７図はこのようにして計算された評価値Ｆを組み合わ
せを示す変数ｋを横軸にとって例示したものである。こ
の評価値Ｆのとる形状はもちろん映像ＩＬ、　ＩＪＩ内
の光強度分布の形によって異なるが、例えば図示のよう
な凹凸の多い形状となる。この例では評価値が低い程相
関が高いのであるから、評価値Ｆが極小でかつその値が
最も低い例えば図の組み合わせ番号ｉを採れば、その付
近のｎ個の左右の検定データＰＬ、　ＰＲが、従ってそ
れに対応する映像部分がほぼ完全に一致する位置が見付
かったことになり、容易にわかるようにこの組み合わせ
番号ｋｍが取りも直さず両光センサアレイＩＯＣ，ＩＯ
Ｒ上の映像の相対位置関係を示すことになり、この組み
合わせ番号ｋｍと図の基準位置に対応する組み合わせ番
号ｋｒとの差から両映像間のずれＳを知ることができる
。

以上のようにして得られた最高相関に対応する組み合わ
せ番号に−ないしはずれＳは、前述のようにそのまま例
えばカメラの撮像レンズの焦点合わせに用いることがで
きる。かかる組み合わせ番号ｋ１１やずれはそのままで
は整数であるが、組み合わせ番号に−の付近の評価値Ｆ
のもつ形状から補間法によって小数点以下を含む実数に
直した上で用いることもできる。なお、前の第３図に示
したように左右の光センサアレイＩＯＬ、　ＩＯＲ内の
光センサ数が互いに異なる場合、光センサ数の少ない左
側の光センサアレイＩＯＬに対応する映像データＯＬか
らの検定データＰＬはｎ個のデータからなる１個の検定
データに固定し、右側の光センサアレイＩＯＲに対応す
るｍ個のデータからなる映像データＯＲから抽出される
ｍ　−ｎ　＋　１個の異なる検定データＰＲとの各組み
合わせについて相関評価値Ｆが計算される。最高相関を
示す組み合わせ番号に−の決定等は上述と全く同じでよ
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上かられかるように従来の映像対の相対位置検出方式
では、左右の光センサアレイ上の対象の映像に対応する
左右の映像データの少なくとも１方から複数個の検定デ
ータを抽出し、左右の検定データのすべての組み合わせ
中で最高相関を示す組み合わせを選び出す手法が取られ
、多くの場合評価値Ｆの値ないしはそれが組み合わせ番
号に関してとる形状から最高相関の組み合わせを一義的
に選び出せるが、時として評価値の形状が異常になって
最高相間の組み合わせを一義的に決定できない問題が生
じる。かかる問題は対象の映像がむしろ単純な場合に発
生しやすい０例えば、前の第６図の上部に示したように
左右の映像ＩＬ、　ＩＲが非常に単純で１個所にのみ映
像の変化部が集中して残りの映像部分にほとんど変化が
ない場合、カメラのファインダの視野でいえば細い電柱
が１本だけあって背景が青空や平坦な変化のない壁であ
るような場合である。

上のように例えば背景に変化がない場合、この背景に対
応するデータのみを含む検定データが左右の映像データ
からたまたま抽出されると、そのデータ内容がほぼ一致
してしまうので偽の最高相関を示す組み合わせが発生す
る。前の第７図の左右にはこの様子が示されており、そ
の右側部の組み合わせ番号にの大きな所では評価値Ｆは
極小点ではないが非常に低い値をとり、左側部の組み合
わせ番号の小さな所では評価値Ｆは最高相関点に■より
僅かに高いが極小点をもっている。このように、例えば
対象の背景に変化がない場合に正しい最高相関点以外の
それと同じかごく近い偽の最高相関点が時として現われ
ることがあり、従来の方式では正しい映像対の相対位置
の検出が困難になりあるいは不可能になる問題が発生す
る。

本発明はかかる問題を解消して光センサアレイ上の映像
対の相対位置の検出を確実にすることができる方式を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的は本発明によれば、前述のような対象の映像
を互いに空間的に分離された光路を介して受ける１対の
光センサアレイからの映像がもつ光強度分布を表わすそ
れぞれ複数個のデータからなる１対の映像データに基づ
いて両光センサアレイ上の映像の相対的な位置関係を検
出する映像対の相対位置検出方式において、映像データ
対の少なくとも一方からの映像データの部分を抽出して
互いに相関を検定すべき各光センサアレイ上で連続した
所定個数のデータからなる検定データの複数個の組み合
わせを作る組み合わせ手段と、これにより作られた組み
合わせごとに検定データ間の相関を表わす評価値を計算
する計算手段と、各検定データ内のデータの変動幅を検
出しその所定の限界値との大小を判定して各組み合わせ
内の２個の検定データの少なくともいずれかについて変
動幅が限界値より小なときに低コントラストと判定する
判定手段と、低コントラストと判定された組み合わせに
対して計算手段により計算された評価値を低相関を表わ
す値に補正する補正手段と、この補正手段により補正ず
みの評価値を用いて複数個の検定データの組み合わせ中
から検定データが最高相関を示す組み合わせを選び出す
選出手段とを設け、選出手段により選び出された組み合
わせを示す番号から光センサアレイ対上の映像の相対位
置を検出することによって達成される。

また、上記構成中の判定手段については、判定手段が各
組み合わせ内の２個の検定データの双方について変動幅
が限界値より小なときに限り低コントラストと判定する
ようにしてもよく、また本発明方式による検出動作を一
層確実にする上では、選出手段がある組み合わせに隣り
合う２個の組み合わせの双方について判定手段により低
コントラストと判定されていないときに限り当該組み合
わせを最高相関を示す組み合わせとして選び出すように
、あるいは選出手段がある組み合わせに対応する評価値
がそれに隣り合う２個の組み合わせに対応する評価値の
いずれよりも小なときに限り当該組み合わせを最高相関
を示す組み合わせとして選び出すようにするのが望まし
い。

〔作用〕

光センサアレイ主の映像対の相対位置ないしはずれの検
出が基礎とする各組み合わせの検定データ対間の相関検
定は、再検定データ内のデータに変化ないしは特徴があ
る場合に限って意味があり、変化のない背景などのいわ
ばのっぺら棒なコントラストの少ない映像部分に対応す
る検定データを相関検定に用いたのでは、徒らに偽の高
い相関を示す評価値を作って正しい最高相関の決定を混
乱させるだけである０本発明はこの点に着目したもので
、上記構成にいう判定手段はまず組み合わせ手段により
作られた各組み合わせの２個の検定データのそれぞれに
ついてそれがコントラストのある映像部分に対応するか
否かをそれに含まれるデータの変動幅が所定の限界値よ
り大か小かにより判定する。

２個の検定データの双方ともデータの変動幅が限界値よ
り小、つまり低コントラストである場合は、相関を検定
すること自体がいわば無意味であるから、本発明による
判定手段は必ず低コントラストと判定する。しかし、２
個の検定データ中の一方のみが低コントラストであって
も、相関検定が無意味ないしは望ましくない場合がある
０例えば、前述のように１対の映像データの一方からは
固定された検定データを抽出し、他方から抽出される可
変の検定データと相関を検定して行く場合、固定された
検定データが低コントラストであるとき相関検定が無意
味になり、このように明らかに無意味でなくてもいわば
偶然に高い相関が検定されるのを防止する上では、検定
データの一方でも低コントラストであるとき判定手段に
低コントラストと判定させるのが安全である。このため
、本発明方式では、ある組み合わせに含まれる検定デー
タ対のいずれかが低コントラストであるとき、判定手段
はその組み合わせに対して低コントラストと判定する。

上記構成にいう補正手段は判定手段が低コントラストと
判定した組み合わせについて１夏手段により計算された
評価値を低い相関を表わす値にいわば強制的に補正する
もので、これにより補正後のすべての組み合わせに対す
る評価値に無意味なないしは望ましくない相関検定に基
づく評価値が含まれることがなくなるので、以後は選出
手段により最高相関を示す組み合わせが一義的に従って
正確に選び出される。

〔実施例〕

以下、第１図および第２図を参照しながら本発明の詳細
な説明する。これらの実施例における映像データからの
検定データの抽出はすべて前の第６図に示されたような
要領でなされるものとする。なお、本発明方式による映
像対の相対位置の検出動作は１対の映像データを読み込
んだマイクロコンピュータ等の計算機手段内で全部また
は一部の実施をすることができるが、以下の実施例にお
いてはすべての検出動作がハードウェアとしての回路内
で行なわれるものとする。

第１図において、図の上部にはそれぞれｍ個の光センサ
からなる左右１対の光センサアレイ１０Ｌ。

１０Ｒが示されており、これらの光センサアレイ上に結
像される対象の映像対のそれぞれがもつ光強度分布を示
す映像データＤＬ、ＯＲがその下方に示されたそれぞれ
ｍ個のラッチからなる左右のラッチ群１２Ｌ、　１２Ｒ
にそれぞれ格納される０ｍの値は例えば６４個とされ、
各ラッチは例えば８ビツト構成とされる。光センサアレ
イＩＯＬ、　ＩＯＲの各光センサからの光電出力を映像
データの各データに変換するには例えばＡＤ変換器を用
いることができるが、この実施例では電荷蓄積形の変換
器群１１Ｌ、　ＩＩＲが光センサアレイとランチ群との
間に設けられ、変換後のディジタルデータがラッチ群１
２Ｌ、　１２Ｒの各ラッチに記憶される０組み合わせ手
段は左右１対設けられ、それぞれレンズないしはカウン
タ２０Ｌ。

２０Ｒとアドレスバス２１Ｌ、２１Ｒからなり、図の右
下部に簡略に示されたタイミング回路ないしは制御回路
９０からの同期されたクロックパルスＣＰＬ、ＣＰＲを
それぞれカウンタ２ＯＬ、２０Ｒに受けてアドレスバス
２１Ｌ、　２１Ｒを介してランチ群１２Ｌ、　１２１１
内の所望のランチを１個ずつ順次呼び出しながら、その
記憶データを８ビツトのバス１３Ｌ、　１３Ｒ上に逐次
乗せさせる。この際、第６図に示した各組み合わせＣｋ
に対応する左右の検定データＰＬ、ＰＲを構成するｎ個
のデータが１データずつバス１３Ｌ、　１３１？に順次
束るように制御回路９０からクロックパルスＣＰＬ、Ｃ
ＰＲがカウンタ２ＯＬ、　２ＯＲに与えられる。ｎの値
は例えば４２個とされる。

ブロックで示された計算手段３０はこのバス８０Ｌ。

８０Ｒに乗せられて来る検定データＰＬ、ＰＲを構成す
るデータを順次受けて、例えば前の（１）式に示した評
価関数に基づいて評価値を計算するもので、計算された
例えば１４ビツトの評価値Ｆを図の下方に向けて出力す
る。かかる計算手段３０は例えば左右のバス１３Ｌ、　
１３Ｒから受ける２個のデータの差を取る減算回路とそ
の減算結果を正負の符号に応じて逐次加算する加算レジ
スタ等を組み合わせて構成でき、図示されていないが制
御回路９０から与えられるクロックパルスＣＰＬ、ＣＰ
Ｒよりは周期の長い別のクロックパルスＣＰに応じてリ
セットないしは動作開始する。

図で一点鎖線で囲んで示された判定手段４０は同様にこ
のクロックパルスＣＰに同期して動作するもので、左右
のバス１３Ｌ、　１３Ｒ上のデータをそれぞれ受ける最
大値検出回路４１Ｌ、　４１Ｒおよび最小値検出回路４
２Ｌ、４２Ｈにより、検定データＰＬ、ＰＲのｎ個のデ
ータ中の最大値と最小値をまず検出する。この最大値検
出回路や最小値検出回路は例えばそれぞれ最大値レジス
タまたは最小値レジスタとバス１３Ｌ。

１３Ｒ上のデータをこれらのレジスタの記憶内容と比較
して前者が後者よりも大または小なときにレジスタの記
憶内容をバス上のデータで更新する比較回路とで構成す
ることができる０図示の判定回路４３Ｌ、４３Ｒは、例
えばそれぞれ最大値検出回路４１Ｌ。

４１Ｒの検出内容と最小値検出回路４２Ｌ、４２Ｈの検
出内容とを受けて両者の差を計算する減算回路と差の絶
対値を所定の限界値と比較して前者が後者より小なとき
それぞれ低コントラスト信号ＬＣＬ、　ＬＣＲを「１」
とする比較回路とから構成され、それぞれ検定データＰ
Ｌ、ＰＲが低コントラストのときそれが出力する低コン
トラスト信号を「１」とする。

比較回路に設定される上述の限界値としては各データが
取りうる最大値の例えば１０〜１５％程度、データが８
ビツト構成のとき例えば２５〜３８に設定するのがよい
。判定手段３０内のゲート回路４４は両判定回路４３Ｌ
、４３Ｒからの低コントラスト信号ＬＣＬ、ＬＣＲを受
けて１個の低コントラスト信号ＬＣに合成するもので、
この例ではオアゲートがこれに用いられ、検定データＰ
Ｌ、ＰＲのいずれかが低コントラストのとき低コントラ
スト信号ＬＣが「１」とされる。前述のようにこのゲー
ト回路４４にアンドゲートを用いて、再検定データＰＬ
、ＰＲがともに低コントラストのときに限って低コント
ラスト信号ＬＣが「１」になるようにしてもよい。

補正手段５０はこの例では１４個のオアゲート群からな
り、判定手段４０からの低コントラスト信号ＬＣが「１
」であるとき、計算手段３０の評価値Ｆのいかんに関せ
ずそのすべてのビットを「１」に、つまり評価値Ｆを最
も低い相関を表わす最大値に補正する。これによって、
判定手段４０がある組み合わせについてその検定データ
ＰＬ、ＰＲの一方ないしは双方が低コントラストである
と判定したとき、その組み合わせに対する評価値Ｆはこ
の補正手段５０により最低相関を表わす値に補正され、
これにより次の選出手段６０により最高相関を示す組み
合わせを選び出す候補からこの組み合わせが実質上除外
されることになる。もちろん、かかる候補からの除外の
ために評価値Ｆを最大値にする要は必ずしもなく、例え
ば評価値Ｆの最上位ビットだけを「１」に補正するよう
にして補正手段５０に要するオアゲートを１個だけです
ませることができる。

この補正手段５０により補正された評価値Ｆをこの例で
は１４ビツトのバス８０を介して受ける選出手段８０は
、最小値レジスタ６１．比較回路６２．カウンタ６３お
よび出力レジスタ６４からなり、その出力レジスタ６４
から本発明方式による検出の結果を示す検出データＯ５
を発するようになっている。最小値レジスタ６１は１４
ビツトのレジスタで、全検出動作の開始当初に制御回路
９０からのリセットパルスＲＰによりその全ビットが「
１」にされる。比較回路６２はこの最小値レジスタ６１
の記憶内容とバス８ｏ上の評価値Ｆとの大小を比較し、
評価値Ｆの方が小なとき更新指令ＵＳを発して最小値レ
ジスタ６１にバス８０上の評価値Ｆを読み込ませること
により、最小値レジスタ６１の記憶内容をバス８ｏ上に
逐次現われる評価値Ｆの内の最小値に更新させる。カウ
ンタ６３は組み合わせ番号を記憶する例えば６ビツト構
成のカウンタであって、当初にリセットパルス１１Ｐに
よりクリヤされた後に計算手段３ｏや判定手段４０を動
作させると同じないしはそれと同期されたクロックパル
スＣＰを計数するので、バス８ｏ上に乗せられる評価（
！［Ｆに対応する組み合わせ番号が常にこのカウンタ６
３に記憶されている。出力レジスタ６４は例えば６ビン
トのレジスタであって、比較回路６２から前述の更新指
令ＵＳが発しられてときそれに応じてその記憶内容を組
み合わせ番号カウンタ６３の内容に更新する。従って最
小値レジスタ６１に記憶されている評価値Ｆの最小値に
対応する組み合わせ番号が常にこの出力レジスタ６４に
記憶されていることになり、第６図に示されたすべての
組み合わせ、この例では４５個の組み合わせについて本
発明方式による動作が終了した時点では、評価値Ｆが最
小な組み合わせつまり最高相関を示した組み合わせの番
号がこの出力レジスタにあるので、外部からはこの出力
レジスタの記憶内容を検出結果を示すデータとして単に
読み取ることでよい、この検出結果データは前述のよう
に自動焦点用などにそのまま利用することができる。

第７図にはこの実施例において補正手段５ｏにより補正
された後の評価値ＦがＭ線で示されている。

図示のように組み合わせ番号ｋが大きい範囲で従来方式
では評価値Ｆが非常に小さな値をとっていたが、この範
囲では検定データＰＬ、ＰＲとも低コントラストである
ので補正の結果評価値が線Ａのように持ち上げられて、
組み合わせ番号ｋ１１の最高相関の組み合わせと混同さ
れるおそれがなくなる。

一方、組み合わせ番号ｋが小さな範囲でも従来方式では
評価値Ｆがかなり低い値になっていたが、この範囲では
検定データＰＬ、　ＰＲの内の一方が低コントラストに
なって同様に補正の結果評価値が線Ｂのように持ち上げ
られる。しかし、この範囲では２個の検定データ中の一
方だけが低コントラストなので僅かなことで低コントラ
ストと判定されない場合が稀に生じ、図でＣで示されて
いるように補正がなされない場合がある０図の場合には
、この補正されなかった評価値が最高相関に対応する評
価値より僅かに大きいので最高相関の選び出しは可能で
あるが、望ましくはかかるまぎられしい事態は避けたい
ものである。

第２図に示す実施例はこの点をも解決したもので、この
図には第１図における計算手段３ｏおよび補正手段のゲ
ート回路４４以降に相当する部分のみつまり選出手段が
示されている。計算手段３ｏにより計算され補正手段の
オアゲート５１により補正された評価値Ｆは、この実施
例では例えば１４ビツト構成のレジスタ７１に制御回路
９０からのクロックパルスＣＰに同期して読み込まれ、
同様にクロックパルスＣＰと同期してその記憶内容がバ
ス８１を介して次のレジスタ７２に、さらにバス８２を
介してさらに次のレジスタ７３に順次伝えられる。これ
によりレジスタ７１にある組み合わせ番号に対応する評
価値Ｆが記憶されたとき、レジスタ７２にはその一つ前
の組み合わせ番号に対応する評価値が、レジスタ７３に
はその二つ前の組み合わせ番号に対応する評価値が記憶
されていることになる。これら３個のレジスタの右側に
はそれらに対応して３段構成のシフトレジスタ７４が設
けられており、そのデータ人力りにはゲート回路４４か
らの低コントラスト信号ＬＣが与えられクロックパルス
ＣＰをシフトパルスとして低コントラスト信号の値が順
次図の下方に向けて１段ずつ送られる。従ってこのシフ
トレジスタ７４の各段にはレジスタ７１〜７３の評価値
に対応して低コントラストと判定されたが否かが「１」
。

「０」によって記憶されている。ノアゲート７５はこの
シフトレジスタ７４の各段出力を受けるので、シフトレ
ジスタの各段の記憶内容がすべてｒＯＪであるときに限
ってその出力が「１」になる。

図の下側に示されている最小値レジスタ６１．比較回路
６２１組み合わせ番号カウンタ６３および出力レジスタ
６４は前の実施例と同じ構成であるが、これに与えられ
る評価値Ｆは前の２段目のレジスタ７２の記憶内容をバ
ス８２を介して受ける。このバス上の評価値Ｆが最小値
レジスタ６１の記憶値よりも小なとき、比較回路６２は
更新指令を発するわけであるが、この実施例ではこの比
較回路６２からの更新指令と前述のノアゲート７５の出
力とを受けるアンドゲート７６の出力を最小値レジスタ
６１と出力レジスタ６４の記憶内容を置き換えるための
更新指令ＵＳとして用いる。なお、図ではアンドゲート
７６は別のアンドゲート７９の出力を受けいるが、これ
については後述する。これかられかるように、この実施
例ではシフトレジスタ７４の各段の記憶内容がすべて「
０」つまりレジスタ７１〜７３に記憶されている評価値
に対応する組み合わせ番号のすべてについて低コントラ
ストと判定されなかった場合に限り、アンドゲート７６
が開かれて更新指令ＵＳにより最小値レジスタ６１の記
憶値が中段のレジスタ７２に記憶されている評価値によ
り更新され、出力レジスタ６４の記憶値がそれに対応す
る組み合わせ番号に更新される。従って、前の第７図に
示されたＣのような場合には、その両側の組み合わせ番
号に対して低コントラストと判定されているから、Ｃに
対応する低い評価値は最高相関を選び出す上ではいわば
無視されてしまうので、最高相関の選出に混乱を来すよ
うな事態が避けられる。

以上ですでに問題はすべて解決されているのであるが、
さらに第２図の実施例では評価値が極小値である場合に
限って最小値レジスタ６１と出力レジスタ６４の内容を
更新するための比較回路７７．７８とアンドゲート７９
が追加されている。比較回路７７ば初段のレジスタ７１
内の評価値と中段のレジスタ７２内の評価値とを比較し
て、後者の方が小なときにアンドゲート７９に「１」を
与え、同様に比較回路７８は中段のレジスタ７２内の評
価値と終段のレジスタ７３内の評価値とを比較して前者
の方が小なときにアンドゲート７９に「１」を与える。

従って、中段のレジスタ７２内の評価値が初段のレジス
タ７１や終段のレジスタ７３内の評価値よりも小なとき
、つまり極小値であるときに限ってアンドゲート７９゜
７６が順次開かれて更新指令ＵＳが発しられる。この動
作を第７図で説明すると、組み合わせ番号ｋが順次増加
されるにつれ図のＤに対応する組み合わせ番号と組み合
わせ番号に−においてのみ更新がなされることになる０
図のＸ点やＹ点も極小値点ではあるが、それに対応する
評価値が最小値レジスタ６１内の評価値よりも小でない
ので、比較回路６２からアンドゲート７６に出力は出さ
れず、従って更新はなされない、このように評価値が極
小点である場合に限って最高相関を示す組み合わせ番号
の記憶値を更新することは、本発明の実施上必ずしも必
要ではないが、選出手段による最高相関点の決定をより
確実にする効果を有する。

以上説明した実施例からもわかるように、本発明はこれ
らの例示された実施例に限定されず本発明の要旨内で種
々の態様ないしは変形された形で実施をすることができ
る。前述のように本発明の構成諸手段の実質上すべてを
計算機手段内にソフトウェアとして組み込むことができ
、ハードウェアとして構成する場合も例示されたような
回路構成に限らず公知技術を組み合わせて諸手段をそれ
ぞれ適宜に構成することができる。

〔発明の効果〕

以上の記載からすでに明らかなように、本発明において
は、対象の映像を互いに空間的に分離された光路を介し
て受ける１対の光センサアレイからの映像がもつ光強度
分布を表わすそれぞれ複数個のデータからなる１対の映
像データに基づいて両光センサアレイ上の映像の相対的
な位置関係を検出するために、映像データ対の少なくと
も一方からの映像データの部分を抽出して互いに相関を
検定すべき各光センサアレイ上で連続した所定個数のデ
ータからなる検定データの複数個の組み合わせを作る組
み合わせ手段と、これにより作られた組み合わせごとに
検定データ間の相関を表わす評価値を計算する計算手段
と、各検定データ内のデータの変動幅を検出しその所定
の限界値との大小を判定して各組み合わせ内の２個の検
定データの少な（ともいずれかについて変動幅が限界値
より小なときに低コントラストと判定する判定手段と、
低コントラストと判定された組み合わせに対して計算手
段により計算された評価値を低相関を表わす値に補正す
る補正手段と、この補正手段により補正ずみの評価値を
用いて複数個の検定データの組み合わせ中から検定デー
タが最高相関を示す組み合わせを選び出す選出手段とを
設け、選出手段により選び出された組み合わせを示す番
号から光センサアレイ対上の映像の相対位置を検出する
ようにしたので、組み合わせ手段により作られる組み合
わせ中に対象中の単調な背景等の低コントラストな映像
部分に対応する検定データが含まれていても、判定手段
によりその組み合わせが低コントラストと判定されて計
算手段により１蒐されたその組み合わせに対する評価値
が補正手段により低相関を表わす値に補正されるので、
選出手段により最高相関を示す組み合わせを選び出す際
に低コントラストに基づく偽の高い相関を示す評価値に
より惑わされることなく、真の最高相関を示す組み合わ
せを一義的に選び出して光センサアレイ上の映像対の相
対位置を誤りなく確実に検出することができる。これに
よって、従来のように対象の映像内の低コントラスト部
分によって映像対の相対位置の検出動作が混乱されて検
出が不可能になったり誤った検出結果が得られるような
ことがほぼ皆無になり、本発明により検出結果を確実に
かつ正確に得ることができる。

かかる効果を有する本発明方式は、カメラ等の光学機器
の自動焦点合わせにとくに有用であって、本発明の適用
によりその動作の信頼性と焦点合わせ精度を従来よりも
飛躍的に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明に関連し、第１図は本発明による映像
対の相対位置検出方式の一実施例のブロック回路図、第
２図は本発明の異なる実施例の要部を示すブロック回路
図、第３図から第５図までは本発明方式のそれぞれ異な
る通用例を示す模式図、第６図は本発明における組み合
わせ手段により作られる検定データの組み合わせを示す
模式図、第７図は本発明における補正手段により補正さ
れた評価値を従来の評価値と対比して示す線図である０
図において、 １：対象、２Ｌ、２Ｒ：対象の映像対を作る小レンズ、
３Ｌ、　３Ｒ：光路、４：撮像レンズ、５：鏡、６：写
真フィルム、１０：光センサアレイ、ＩＯＬ、１０Ｒｊ
光センサアレイないしはその部分、ＩＩＬ、　ＩＩＲ：
変換器群、１２Ｌ、　１２Ｒ：映像データ用ラッチ群、
１３Ｌ、１３Ｒ：バス、２０Ｌ、　２０Ｒ：組み合わせ
手段としてのカウンタないしはラッチ、２１Ｌ、２１Ｒ
：組み合わせ手段としてのアドレスバス、３０：計算手
段、４０：判定手段、４１Ｌ。 ４１Ｒ：最大値検出回路、４２Ｌ、４２Ｒ：最小値検出
回路、４３Ｌ、　４３Ｒ：判定回路、４４：ゲート回路
、５０：補正手段、５１ニオアゲート、６０：選出手段
、６１：評価値の最小値レジスタ、６２：比較回路、６
３：組み合わせ番号カウンタ、６４；出力レジスタ、７
１〜７３：評価値用レジスタ、７４：シフトレジスタ、
７５：ノアゲート、７６：アンドゲート、７７．７８：
比較回路、７９：アンドゲート、８０〜８３：バス、９
Ｑｊ制御回路、Ａ、Ｂ：補正手段により補正された評価
値、ｂ：小レンズの間隔、Ｃｋ（ｋ−１〜り：検定デー
タの組み合わせ、ＣＰ：クロックパルス、ＣＰＬ、ＣＰ
Ｒ：組み合わせ手段用クロックパルス、Ｄ：評価値の極
小値点、ｄ：対象までの距離、ＯＬ、ＤＲ：映像データ
、ＤＳ：検出データ、Ｆ；評価値、ｆ：小レンズの焦点
距離、に合焦時の映像、■ｂ：後ピント時の映像、■ｆ
：前ピント時の映像、ＩＬ、　ＩＲ：映像、ＩＬｂ。 ＩＲｂ：映像中の冑景部、ｋ：組み合わせ番号、ｋｍ：
最高相関を表わす組み合わせ番号、ｋｒ：基準位置の組
み合わせ番号、ＬＣ，ＬＣＬ、ＬＣＩＩ　：低コントラ
スト信号、Ｌｉ（ｉ　−１−ｍ）：データ、ｍ：映像デ
ータ中のデータ数、ｎ；検定データ中のデータ数、ＰＬ
。 ＰＲ：検定データ、Ｒ：基準位置、１ｌｊ（ｊ−１〜ｍ
）：データ、ＲＰ−リセットパルス、Ｓ　、ＳＬ、ＳＲ
：ずれ、ＵＳ：更新指令、Ｘ、Ｙ；評価値の極小値点、
である。 第２図 １５１Ｄｆ′Ｌ” 第６図 第７目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）対象の映像を互いに空間的に分離された光路を介し
   て受ける１対の光センサアレイからの映像がもつ光強度
   分布を表わすそれぞれ複数個のデータからなる１対の映
   像データに基づいて両光センサアレイ上の映像の相対的
   な位置関係を検出する方式であって、映像データ対の少
   なくとも一方からの映像データの部分を抽出して互いに
   相関を検定すべき各光センサアレイ上で連続した所定個
   数のデータからなる検定データの複数個の組み合わせを
   作る組み合わせ手段と、これにより作られた組み合わせ
   ごとに検定データ間の相関を表わす評価値を計算する計
   算手段と、各検定データ内のデータの変動幅を検出しそ
   の所定の限界値との大小を判定して各組み合わせ内の２
   個の検定データの少なくともいずれかについて変動幅が
   限界値より小なときに低コントラストと判定する判定手
   段と、これにより低コントラストと判定された組み合わ
   せに対して計算手段により計算された評価値を低相関を
   表わす値に補正する補正手段と、この補正手段により補
   正ずみの評価値を用いて複数個の検定データの組み合わ
   せ中から検定データが最高相関を示す組み合わせを選び
   出す選出手段とを備え、選出手段により選び出された組
   み合わせを示す番号から光センサアレイ対上の映像の相
   対位置を検出するようにしたことを特徴とする映像対の
   相対位置検出方式。 ２）特許請求の範囲第１項記載の検出方式において、判
   定手段が各組み合わせ内の２個の検定データの双方につ
   いて変動幅が限界値より小なときに限り低コントラスト
   と判定するようにしたことを特徴とする映像対の相対位
   置検出方式。 ３）特許請求の範囲第１項記載の検出方式において、選
   出手段がある組み合わせに隣り合う２個の組み合わせの
   双方について判定手段により低コントラストと判定され
   ていないときに限り当該組み合わせを最高相関を示す組
   み合わせとして選び出すようにしたことを特徴とする映
   像対の相対位置検出方式。 ４）特許請求の範囲第１項記載の検出方式において、選
   出手段がある組み合わせに対応する評価値がそれに隣り
   合う２個の組み合わせに対応する評価値のいずれよりも
   小なときに限り当該組み合わせを最高相関を示す組み合
   わせとして選び出すようにしたことを特徴とする映像対
   の相対位置検出方式。