JPH0450611A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH0450611A JPH0450611A JP2154406A JP15440690A JPH0450611A JP H0450611 A JPH0450611 A JP H0450611A JP 2154406 A JP2154406 A JP 2154406A JP 15440690 A JP15440690 A JP 15440690A JP H0450611 A JPH0450611 A JP H0450611A
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- Japan
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- image
- image signal
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
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- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical 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】
〔産業上の利用分野］
この発明は距離測定装置に関し、特に自動車等の移動対
象物を連続的に測定する距離測定装置に関するものであ
る。
象物を連続的に測定する距離測定装置に関するものであ
る。
従来の距離測定装置には例えば特公昭６３−３８０５号
公報、特公昭６３−４６３６３号公報等に示されたもの
があり、これらについて第７図を用いて説明する。図に
おいて、１．２は左右一対の光学系であり、基線長Ｂだ
け離されて設置されている。３４はイメージセンサであ
り、光学系１，２の焦点距離ｆに設置されている。５は
対象物（例えば自動車）であり、光学系１，２によって
イメージセンサ３，４に結像される。６．７はＡ／Ｄ変
換器であり、イメージセンサ３，４上の画像信号をデジ
タル信号に変換する。８．９はメモリであり、Ａ／Ｄ変
換器６．７の出力がストアされる。１０はマイクロプロ
セッサであり、メモリ８．９にストアされた画像信号を
処理して対象物５までの距離を計測する。
公報、特公昭６３−４６３６３号公報等に示されたもの
があり、これらについて第７図を用いて説明する。図に
おいて、１．２は左右一対の光学系であり、基線長Ｂだ
け離されて設置されている。３４はイメージセンサであ
り、光学系１，２の焦点距離ｆに設置されている。５は
対象物（例えば自動車）であり、光学系１，２によって
イメージセンサ３，４に結像される。６．７はＡ／Ｄ変
換器であり、イメージセンサ３，４上の画像信号をデジ
タル信号に変換する。８．９はメモリであり、Ａ／Ｄ変
換器６．７の出力がストアされる。１０はマイクロプロ
セッサであり、メモリ８．９にストアされた画像信号を
処理して対象物５までの距離を計測する。
次に、動作について説明する。マイクロプロセッサ１０
はメモリ８．９にストアされた画像信号を読取り、イメ
ージセンサ３上の画像信号とイメージセンサ４上の画像
信号との比較をいずれかのイメージセンサ上の画像信号
をシフトさせながら行なう、そして、二つの画像信号が
最も良く一致する画像信号のシフト量を検出する。ここ
で、このシフト量をａ１イメージセンサ３．４の画素の
ピッチをＰとすると、対象物５までの距１１１Ｌは三Ｘ
Ｂ 角測量の原理によりＬ−ａＸＰ の式によって演算さ
れる。
はメモリ８．９にストアされた画像信号を読取り、イメ
ージセンサ３上の画像信号とイメージセンサ４上の画像
信号との比較をいずれかのイメージセンサ上の画像信号
をシフトさせながら行なう、そして、二つの画像信号が
最も良く一致する画像信号のシフト量を検出する。ここ
で、このシフト量をａ１イメージセンサ３．４の画素の
ピッチをＰとすると、対象物５までの距１１１Ｌは三Ｘ
Ｂ 角測量の原理によりＬ−ａＸＰ の式によって演算さ
れる。
又、特定の画像信号を連続的に追尾する装置が特公昭６
０−３３３５２号公報に開示されている。この装置は表
示画面上で追尾したい画像信号と類似形状のウィンドウ
をオペレータが表示画面を見ながら任意に設定できるよ
うにしており、特に画像追尾におけるノイズとしての背
景の画像信号がウィンドウ内に極力入らないようにして
いる。
０−３３３５２号公報に開示されている。この装置は表
示画面上で追尾したい画像信号と類似形状のウィンドウ
をオペレータが表示画面を見ながら任意に設定できるよ
うにしており、特に画像追尾におけるノイズとしての背
景の画像信号がウィンドウ内に極力入らないようにして
いる。
しかしながら、上記した従来の距離測定装置と画像追尾
装置を組合せ、連続的に特定の画像信号を追尾し、その
画像までの距離を検出するように構成した距ＩＩＩ測定
装置においては、先に述べたように運転者が車両運転中
に表示画面を見ながら複雑なウィンドウを設定すること
は安全上問題である。又、簡単なウィンドウでは背景の
画像信号によりＳ／Ｎが悪くなり、画像追尾が困難にな
るという課題があった。
装置を組合せ、連続的に特定の画像信号を追尾し、その
画像までの距離を検出するように構成した距ＩＩＩ測定
装置においては、先に述べたように運転者が車両運転中
に表示画面を見ながら複雑なウィンドウを設定すること
は安全上問題である。又、簡単なウィンドウでは背景の
画像信号によりＳ／Ｎが悪くなり、画像追尾が困難にな
るという課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、前方等を走行する追尾目標までの正確な距
離を測定することができるとともに、正確な追尾目標画
像の追尾を単純なウィンドウにより行なうことができる
距離測定装置を得ることを目的とする。
ものであり、前方等を走行する追尾目標までの正確な距
離を測定することができるとともに、正確な追尾目標画
像の追尾を単純なウィンドウにより行なうことができる
距離測定装置を得ることを目的とする。
［！１題を解決するための手段］
この発明に係る距離測定装置は、いずれか一方の画像信
号の特定されたウィンドウを設定する手段と、設定され
たウィンドウ内の画像信号を基準にして一対の画像信号
を比較し対象物までの距離を求める手段と、所定の時間
々隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウィンド
ウ内の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較し、その
信号が最も良く一致する部分を検出して仮ウィンドウを
設定する手段と、仮ウィンドウ内の画像信号の対称性を
評価する対称性評価手段と、仮ウィンドウをその周辺に
ずらしながら最も対称性の良い仮ウィンドウをウィンド
ウとして基準画像信号を設定し、その変化量から対象物
の移動方向と移動量を求める手段を設けたものである。
号の特定されたウィンドウを設定する手段と、設定され
たウィンドウ内の画像信号を基準にして一対の画像信号
を比較し対象物までの距離を求める手段と、所定の時間
々隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウィンド
ウ内の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較し、その
信号が最も良く一致する部分を検出して仮ウィンドウを
設定する手段と、仮ウィンドウ内の画像信号の対称性を
評価する対称性評価手段と、仮ウィンドウをその周辺に
ずらしながら最も対称性の良い仮ウィンドウをウィンド
ウとして基準画像信号を設定し、その変化量から対象物
の移動方向と移動量を求める手段を設けたものである。
又、この発明に係る距離測定装置は、いずれか一方の画
像信号の特定されたウィンドウを設定する手段と、設定
されたウィンドウ内の画像信号を基準にして一対の画像
信号を比較し対象物までの距離を求める手段と、所定の
時間々隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウィ
ンドウ内の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較し、
その信号が最も良く一致する部分を検出して仮ウィンド
ウを設定する手段と、仮ウィンドウ内の画像信号の対称
軸を検出する対称軸検出手段と、この対称軸を中心にし
て基準画像を設定し、これを新たなウィンドウとしてそ
の変化量から対象物の移動方向と移動量を求める手段を
設けたものである。
像信号の特定されたウィンドウを設定する手段と、設定
されたウィンドウ内の画像信号を基準にして一対の画像
信号を比較し対象物までの距離を求める手段と、所定の
時間々隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻のウィ
ンドウ内の画像信号と次の時刻の画像信号とを比較し、
その信号が最も良く一致する部分を検出して仮ウィンド
ウを設定する手段と、仮ウィンドウ内の画像信号の対称
軸を検出する対称軸検出手段と、この対称軸を中心にし
て基準画像を設定し、これを新たなウィンドウとしてそ
の変化量から対象物の移動方向と移動量を求める手段を
設けたものである。
（作 用］
この発明においては、対象物を含む広い視野の画像から
目標とする対象物の画像を指定し、この指定された画像
信号を基準として一対の画像信号を比較し、対象物まで
の距離を検出する。又、対象物が視野内で動いたときに
、時々刻々指定した対象物の画像信号をある時刻と次の
時刻とで比較し、最も一致する画像信号の部分を仮ウィ
ンドウとする。さらに、この仮ウィンドウを周辺にずら
しながらウィンドウ内の対称性を評価し最も対称性の良
い仮ウィンドウを新たなウィンドウとして基準画像信号
とするか、あるいは仮ウィンドウ内が最も対称となる対
称軸を検出し、この対称軸を中心として新たなウィンド
ウを基準画像信号とする。このようにして、指定された
画像信号を更新しながら目標とする対象物までの距離と
方向を検出する。
目標とする対象物の画像を指定し、この指定された画像
信号を基準として一対の画像信号を比較し、対象物まで
の距離を検出する。又、対象物が視野内で動いたときに
、時々刻々指定した対象物の画像信号をある時刻と次の
時刻とで比較し、最も一致する画像信号の部分を仮ウィ
ンドウとする。さらに、この仮ウィンドウを周辺にずら
しながらウィンドウ内の対称性を評価し最も対称性の良
い仮ウィンドウを新たなウィンドウとして基準画像信号
とするか、あるいは仮ウィンドウ内が最も対称となる対
称軸を検出し、この対称軸を中心として新たなウィンド
ウを基準画像信号とする。このようにして、指定された
画像信号を更新しながら目標とする対象物までの距離と
方向を検出する。
〔実施例］
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図はこの実施例による距離測定装置の構成を示し、１〜
１０の各構成部分は従来と同様である。１１は表示器で
あり、マイクロブロセ・ンサｌＯにより制御される。１
２はウィンドウ設定器であり、運転者が表示δ１１を見
ながらウィンドウを設定することができる。
図はこの実施例による距離測定装置の構成を示し、１〜
１０の各構成部分は従来と同様である。１１は表示器で
あり、マイクロブロセ・ンサｌＯにより制御される。１
２はウィンドウ設定器であり、運転者が表示δ１１を見
ながらウィンドウを設定することができる。
次に、第２図及び第３図を参照して動作について説明す
る。第３図（ａ）のステップ１００１でプログラムをス
タートすると、ステップ１００２でマイクロプロセッサ
１０は各種の初期設定を行なう。
る。第３図（ａ）のステップ１００１でプログラムをス
タートすると、ステップ１００２でマイクロプロセッサ
１０は各種の初期設定を行なう。
次に、ステップ１００３でサンプリングフラグのチエツ
クを行ない、フラグが真（Ｔ）になるまでチエツクを続
ける。ここで、サンプリングフラグの意味は、第３図（
ｂ）のタイマ割込みルーチンで真（Ｔ）にされるもので
あり、新たな画像をメモリ８９に読み込んだことを示す
。
クを行ない、フラグが真（Ｔ）になるまでチエツクを続
ける。ここで、サンプリングフラグの意味は、第３図（
ｂ）のタイマ割込みルーチンで真（Ｔ）にされるもので
あり、新たな画像をメモリ８９に読み込んだことを示す
。
このタイマ割込みルーチン１０２０は、所定の時間々隔
で実行され、まずステップ１０２１でサンプリングフラ
グをチエツクし、サンプリングフラグが真（Ｔ）であれ
ば、メインルーチンでの処理がされていないので、ステ
ップ１０２５を介してメインルーチンに復帰する。ステ
ップ１０２１でサンプリングフラグが偽（Ｆ）であれば
、ステップ１０２２でタイマチエツクを行なう、タイマ
チエツクは前回記録しておいた時刻と割込みがかかった
時刻との差ｔ−ｔ’を演算し、これと所定のサンプリン
グ時°間ΔＬとの比較を行ない、Δｔより小さければサ
ンプリング時刻でないとして復帰し、Δを以上であれば
サンプリング時間であると判断し、ステップ１０２３で
イメージセンサ３４が捕えた画像をＡ／Ｄ変換器６．７
を介してメモリ８．９に読み込む、メモリ８．９のデー
タはこれにより更新されたので、ステップ１０２４でメ
インルーチンに知らせるためにサンプリングフラグを真
（Ｔ）にし、割込み時刻ｔ′を記録してステップ１０２
５を介してメインルーチンへ復帰する。
で実行され、まずステップ１０２１でサンプリングフラ
グをチエツクし、サンプリングフラグが真（Ｔ）であれ
ば、メインルーチンでの処理がされていないので、ステ
ップ１０２５を介してメインルーチンに復帰する。ステ
ップ１０２１でサンプリングフラグが偽（Ｆ）であれば
、ステップ１０２２でタイマチエツクを行なう、タイマ
チエツクは前回記録しておいた時刻と割込みがかかった
時刻との差ｔ−ｔ’を演算し、これと所定のサンプリン
グ時°間ΔＬとの比較を行ない、Δｔより小さければサ
ンプリング時刻でないとして復帰し、Δを以上であれば
サンプリング時間であると判断し、ステップ１０２３で
イメージセンサ３４が捕えた画像をＡ／Ｄ変換器６．７
を介してメモリ８．９に読み込む、メモリ８．９のデー
タはこれにより更新されたので、ステップ１０２４でメ
インルーチンに知らせるためにサンプリングフラグを真
（Ｔ）にし、割込み時刻ｔ′を記録してステップ１０２
５を介してメインルーチンへ復帰する。
一方、メインルーチンでは、メモリ８．９の画像データ
が更新さけると、ステップ１００４でその画像のうち例
えばイメージセンサ３が捕えた画像であるメモリ８の画
像を表示器１１に表示し、サンプリングフラグを偽（Ｆ
）にする、ステップ１００５では、運転者が表示器１１
を見ながら、ウィンドウ設定器１２を湿作して対象物５
の像を囲むようなウィンドウ１３を設定しなければステ
ップ１００３に戻り、ウィンドウ１３が設定されるまで
以上の操作を繰返す。ウィンドウ１３が設定された場合
は、ステップ１００６でウィンドウ１３を表示器１１が
表示している画像に重ねて表示し、又イメージセンサ３
上の画像がストアされているメモリ８のどの領域が対象
物５の像即ち基準画像であるかをマイクロプロセッサ１
０が指定する。ステップ１００７では、マイクロプロセ
ッサ１０は対象物５までの距離を演算する。この演算に
おいては、第２図に示すように、ウィンドウ１３に囲ま
れた基準画像信号をイメージセンサ４が捕えた右画像の
領域１４内を走査して最も一致する走査位置を検出する
０例えば、左画像の画素をＬ（ｉ、ｊ） 、右画像の画
素をＲ（ｉ、ｊ）で示し、それぞれの画像の大きさをｋ
Ｘｊ２、ウィンドウ１３の大きさをｍｘｎ、ウィンドウ
１３の位置を左上の画素の位置で代表させてＬ （ｐ、
ｑ） このときの右画像の領域１４の左上の位置を
Ｒ（ｉ、ｑ） 、右画面の走査位置をＳとして、以下の
式で示される演算を行なう。
が更新さけると、ステップ１００４でその画像のうち例
えばイメージセンサ３が捕えた画像であるメモリ８の画
像を表示器１１に表示し、サンプリングフラグを偽（Ｆ
）にする、ステップ１００５では、運転者が表示器１１
を見ながら、ウィンドウ設定器１２を湿作して対象物５
の像を囲むようなウィンドウ１３を設定しなければステ
ップ１００３に戻り、ウィンドウ１３が設定されるまで
以上の操作を繰返す。ウィンドウ１３が設定された場合
は、ステップ１００６でウィンドウ１３を表示器１１が
表示している画像に重ねて表示し、又イメージセンサ３
上の画像がストアされているメモリ８のどの領域が対象
物５の像即ち基準画像であるかをマイクロプロセッサ１
０が指定する。ステップ１００７では、マイクロプロセ
ッサ１０は対象物５までの距離を演算する。この演算に
おいては、第２図に示すように、ウィンドウ１３に囲ま
れた基準画像信号をイメージセンサ４が捕えた右画像の
領域１４内を走査して最も一致する走査位置を検出する
０例えば、左画像の画素をＬ（ｉ、ｊ） 、右画像の画
素をＲ（ｉ、ｊ）で示し、それぞれの画像の大きさをｋ
Ｘｊ２、ウィンドウ１３の大きさをｍｘｎ、ウィンドウ
１３の位置を左上の画素の位置で代表させてＬ （ｐ、
ｑ） このときの右画像の領域１４の左上の位置を
Ｒ（ｉ、ｑ） 、右画面の走査位置をＳとして、以下の
式で示される演算を行なう。
ｐ（ｓ）−ｘ’ ｆ ｌ Ｌ（ρ＋ｉ、ｑ＋ｊ＞−Ｒ（
ｓ＋ｉ、ｑ＋ｊ） ｌ ・・・■ここで、ＳをＯから
に−ｍまで走査しながらＰ （Ｓ）を計算し、最もＰ
（Ｓ）の値が小さい位置ｍｓを求める。即ち、この走査
位置ｍｓが右画面内の最も基準画像に一致する画像の位
置を示すことになる。このｍｓは第１図に示したｒｒに
相当し、Ｐは！！に相当している。従って、ウィンドウ
１３を用いて指定した対象物５までの距ＷｓＬは、光学
系１ ２間の長さをＢ、焦点距離をｆ、イメージセンサ
３．４の画素のピッチをＰとすると、ＸＢ Ｌ−（ｍｓ−ｐ） Ｘ ＰＯ式で求めることができる。
ｓ＋ｉ、ｑ＋ｊ） ｌ ・・・■ここで、ＳをＯから
に−ｍまで走査しながらＰ （Ｓ）を計算し、最もＰ
（Ｓ）の値が小さい位置ｍｓを求める。即ち、この走査
位置ｍｓが右画面内の最も基準画像に一致する画像の位
置を示すことになる。このｍｓは第１図に示したｒｒに
相当し、Ｐは！！に相当している。従って、ウィンドウ
１３を用いて指定した対象物５までの距ＷｓＬは、光学
系１ ２間の長さをＢ、焦点距離をｆ、イメージセンサ
３．４の画素のピッチをＰとすると、ＸＢ Ｌ−（ｍｓ−ｐ） Ｘ ＰＯ式で求めることができる。
又、このとき、ｍｓ＞Ｐであるので、ＳはＰからに−ｍ
まで走査した方が良い。
まで走査した方が良い。
次に、画像追尾の動作について第４図（ａ）〜（Ｃ）を
用いて説明する。まず、第４図（ａ）に示すｔ、 ＝
ｔ 。
用いて説明する。まず、第４図（ａ）に示すｔ、 ＝
ｔ 。
の時点においてウィンドウ１３が設定されたとすると、
ステップ１００８でこのウィンドウ１３によって指定さ
れたメモリ８の領域を別のウィンドウ１５の領域にメモ
リ転送してストアする。ウィンドウ１５用のメモリは、
メモリ８．９及びマイクロプロセッサ１０のいずれのメ
モリであってもかまわない。次に、Δを時間経過してｔ
＝ｔｌになると、メモリ８．９にはその時点のイメージ
センサ３４が捕えた画像がサンプリングされてストアさ
れる。ステップ１００９ではサンプリングフラグのチエ
ツクを行ない、真（Ｔ）であればステップ１０１０で画
像表示をする。ステップ１０１１ではマイクロプロセッ
サ１０はメモリ８内を走査し、ウィンドウ１３として指
定した画像に最も一致する走査位置を検出する。この検
出に際しては、例えばウィンドウ１３としてストアされ
ている画像の画素をＷ（ｉ、ｊ）とし、Ｑ（ｓ、ｕ）
−”Ｘ ’：！： ｌ Ｗ（ｉ、ｊ） Ｌ （ｓ＋
ｉ、ｕ＋ｊ） ｌ −■の演算を行なう。ここで、例え
ば第４図（ｂ）に示すようにＳを０からに−ｍ、ｕを０
からｌ−ｎまで走査しながらＱ（ｓ、ｕ）を計算し、最
もＱ（ｓ、ｕ）の値が小さい走査位置（ｐｓ、ｑｕ）を
求めて仮ウィンドウ１６とする。しかし、この仮ウィン
ドウ１６の決定は、対象物５の画像信号と背景の画像信
号とを区別せずに行なっているので、ウィンドウ１３に
対する対象物５の画像の相対位置と仮ウィンドウ１６に
対する対象物５の画像の相対位置とが異なってしまう恐
れがある。従って、この仮ウィンドウ１６を新たな基準
画像としてのウィンドウ１３とし、前記の動作を繰返し
て画像追尾を行なうと、対象物５の画像がウィンドウ１
３から外れてしまい、追尾不可能となってしまう。この
ため、従来ではウィンドウ１３を対象物５と相位形にし
て出来る限り背景画像の影響を除去するようにしている
わけであるが、この実施例では対象物５である自動車が
一般的に対称形である−ことに着目し、ステップ１０１
２でウィンドウ１３内の画像がウィンドウ１３の中心軸
を基準として最も対称となる位置にウィンドウ１３が設
定されるように仮ウィンドウ１６を修正し、常にウィン
ドウ１３の中心に対象物５である自動車の画像が位置す
るようにしである。この修正においては、例えば仮ウィ
ンドウ１６をずらしながら仮ウィンドウ１６内の画像に
対して以下の演算を行ない、対称性を評価する。
ステップ１００８でこのウィンドウ１３によって指定さ
れたメモリ８の領域を別のウィンドウ１５の領域にメモ
リ転送してストアする。ウィンドウ１５用のメモリは、
メモリ８．９及びマイクロプロセッサ１０のいずれのメ
モリであってもかまわない。次に、Δを時間経過してｔ
＝ｔｌになると、メモリ８．９にはその時点のイメージ
センサ３４が捕えた画像がサンプリングされてストアさ
れる。ステップ１００９ではサンプリングフラグのチエ
ツクを行ない、真（Ｔ）であればステップ１０１０で画
像表示をする。ステップ１０１１ではマイクロプロセッ
サ１０はメモリ８内を走査し、ウィンドウ１３として指
定した画像に最も一致する走査位置を検出する。この検
出に際しては、例えばウィンドウ１３としてストアされ
ている画像の画素をＷ（ｉ、ｊ）とし、Ｑ（ｓ、ｕ）
−”Ｘ ’：！： ｌ Ｗ（ｉ、ｊ） Ｌ （ｓ＋
ｉ、ｕ＋ｊ） ｌ −■の演算を行なう。ここで、例え
ば第４図（ｂ）に示すようにＳを０からに−ｍ、ｕを０
からｌ−ｎまで走査しながらＱ（ｓ、ｕ）を計算し、最
もＱ（ｓ、ｕ）の値が小さい走査位置（ｐｓ、ｑｕ）を
求めて仮ウィンドウ１６とする。しかし、この仮ウィン
ドウ１６の決定は、対象物５の画像信号と背景の画像信
号とを区別せずに行なっているので、ウィンドウ１３に
対する対象物５の画像の相対位置と仮ウィンドウ１６に
対する対象物５の画像の相対位置とが異なってしまう恐
れがある。従って、この仮ウィンドウ１６を新たな基準
画像としてのウィンドウ１３とし、前記の動作を繰返し
て画像追尾を行なうと、対象物５の画像がウィンドウ１
３から外れてしまい、追尾不可能となってしまう。この
ため、従来ではウィンドウ１３を対象物５と相位形にし
て出来る限り背景画像の影響を除去するようにしている
わけであるが、この実施例では対象物５である自動車が
一般的に対称形である−ことに着目し、ステップ１０１
２でウィンドウ１３内の画像がウィンドウ１３の中心軸
を基準として最も対称となる位置にウィンドウ１３が設
定されるように仮ウィンドウ１６を修正し、常にウィン
ドウ１３の中心に対象物５である自動車の画像が位置す
るようにしである。この修正においては、例えば仮ウィ
ンドウ１６をずらしながら仮ウィンドウ１６内の画像に
対して以下の演算を行ない、対称性を評価する。
Ｔ （Δｓ）＝、”Ｘ ” 、”Ｘ Ｉ Ｌ（ｐｓ
＋Δｓ＋ｉ、ｑｕ＋ｊ）−Ｌ（ｐｓ＋ｎ＋Δｓ−ｉ、ｑ
ｕ＋３）・・・■ ここで、ΔＳを所定の範囲走査しなからＴ（ΔＳ）を計
算し、最もＴ（ΔＳ）の値が小さい位置ΔＳを求め、第
４図（Ｃ）に示すように新たに左上の画素の位置が（ｒ
ｓ＋ΔＳ＋ｑｌＪ）、大きさがｍｘｎの領域を基準画像
どし、ウィンドウ１３として再設定する。
＋Δｓ＋ｉ、ｑｕ＋ｊ）−Ｌ（ｐｓ＋ｎ＋Δｓ−ｉ、ｑ
ｕ＋３）・・・■ ここで、ΔＳを所定の範囲走査しなからＴ（ΔＳ）を計
算し、最もＴ（ΔＳ）の値が小さい位置ΔＳを求め、第
４図（Ｃ）に示すように新たに左上の画素の位置が（ｒ
ｓ＋ΔＳ＋ｑｌＪ）、大きさがｍｘｎの領域を基準画像
どし、ウィンドウ１３として再設定する。
ステップ１０１３では、運転者がウィンドウ１３を解除
するとステップ１００３に戻り、新たに運転者がウィン
ドウ】３を設定するまで距離演算、画像追尾とも行なわ
ない。解除されない場合はステップ１００６に戻り、以
上の操作を繰り返す。
するとステップ１００３に戻り、新たに運転者がウィン
ドウ】３を設定するまで距離演算、画像追尾とも行なわ
ない。解除されない場合はステップ１００６に戻り、以
上の操作を繰り返す。
このように、連続的にウィンドウ１３を用いて運転者が
指定した対象物５までの距離を計測し、また運転者は画
像追尾の様子を表示器１１で確認することができる。
指定した対象物５までの距離を計測し、また運転者は画
像追尾の様子を表示器１１で確認することができる。
次に、第２の実施例について説明する。この第２の実施
例では、装置の構造、距離検出、運転者によるウィンド
ウ１３を用いた対象物５の指定、このウィンドウ１３に
よって指定された画像に基づいた仮ウィンドウ１６の設
定等は第１の実施例と同様であり、ただ仮ウィンドウ１
６から新たなウィンドウを設定する点について相違があ
り、第６図のフローチャートではステップ１０１２の処
理内容のみが異なる。即ち、この実施例では、仮ウィン
ドウ１６を走査することな（、仮ウィンドウ１６内の画
像信号のみから仮ウィンドウ１６内の対称軸を検出し、
この対称軸を基にして新たなウィンドウ１３を設定する
ようにしている。例えば第５図に示すように左上の画素
の位置が（ｐｕ＋ｑｕ）で示されるような仮ウィンドウ
１７において、仮の対称軸の位置をｔｓとし、ｍｍ＜ｍ
なる所定のｍｍを用いて以下の演算を行なう。
例では、装置の構造、距離検出、運転者によるウィンド
ウ１３を用いた対象物５の指定、このウィンドウ１３に
よって指定された画像に基づいた仮ウィンドウ１６の設
定等は第１の実施例と同様であり、ただ仮ウィンドウ１
６から新たなウィンドウを設定する点について相違があ
り、第６図のフローチャートではステップ１０１２の処
理内容のみが異なる。即ち、この実施例では、仮ウィン
ドウ１６を走査することな（、仮ウィンドウ１６内の画
像信号のみから仮ウィンドウ１６内の対称軸を検出し、
この対称軸を基にして新たなウィンドウ１３を設定する
ようにしている。例えば第５図に示すように左上の画素
の位置が（ｐｕ＋ｑｕ）で示されるような仮ウィンドウ
１７において、仮の対称軸の位置をｔｓとし、ｍｍ＜ｍ
なる所定のｍｍを用いて以下の演算を行なう。
Ｔ（ｔｓ）＝、ＸＪ：Ｘ、、 ｌ Ｌ（ｔｓ−ｉ、ｑｕ
＋ｊ） Ｌ（ｔｓ＋ｉ、ｑｕ＋ｊ）・・・■ ここで、ｔｓをｐｕ＋ｍｍからｐ ｕ＋ ｍ−ｍ ｍま
で走査しながらＴ （ｔｓ）を計算し、最もＴ （ｔｓ
）が小さ（なるｔｓを求め、新たに左上の画素の位置が
（ｔｓ −ｍ ／２．ｑｕ） 、大きさがｍＸｎの画像
を基準画像としてウィンドウ１３とし、以後の処理は第
１の実施例のウィンドウ再設定後の処理と同様である。
＋ｊ） Ｌ（ｔｓ＋ｉ、ｑｕ＋ｊ）・・・■ ここで、ｔｓをｐｕ＋ｍｍからｐ ｕ＋ ｍ−ｍ ｍま
で走査しながらＴ （ｔｓ）を計算し、最もＴ （ｔｓ
）が小さ（なるｔｓを求め、新たに左上の画素の位置が
（ｔｓ −ｍ ／２．ｑｕ） 、大きさがｍＸｎの画像
を基準画像としてウィンドウ１３とし、以後の処理は第
１の実施例のウィンドウ再設定後の処理と同様である。
なお、上記各実施例においては、ウィンドウ１３内の画
像信号をすべて用いて画像追尾を行なっているが、画像
信号を間引いても良い。０式を例にとると、 Ｑ（ｓ、ｕ） ＝”Ｘ ”！： ｌ Ｗ（ｉ、Ｄ−Ｌ
（ｓ＋ｉ、ｕ＋３）のように演算評価して仮ウィンドウ
１７を設定しても良く、対称性を評価する演算において
も同様のことを行っても良い。又、光学系１．２は左右
一対としたが、上下一対又は斜め一対でも良く、基線を
水平にするか斜めにするかの問題であり、実質的にはい
ずれも同様の効果を示す、さらに、イメージセンサ３，
４は別々のセンサを示しているが、１個のセンサの領域
を公開して用いても良い。
像信号をすべて用いて画像追尾を行なっているが、画像
信号を間引いても良い。０式を例にとると、 Ｑ（ｓ、ｕ） ＝”Ｘ ”！： ｌ Ｗ（ｉ、Ｄ−Ｌ
（ｓ＋ｉ、ｕ＋３）のように演算評価して仮ウィンドウ
１７を設定しても良く、対称性を評価する演算において
も同様のことを行っても良い。又、光学系１．２は左右
一対としたが、上下一対又は斜め一対でも良く、基線を
水平にするか斜めにするかの問題であり、実質的にはい
ずれも同様の効果を示す、さらに、イメージセンサ３，
４は別々のセンサを示しているが、１個のセンサの領域
を公開して用いても良い。
以上のようにこの発明によれば、画像の中にウィンドウ
を設け、ウィンドウ内の画像を記録し、次の時刻の画像
からこの記録した画像と似た画像を捜して仮ウィンドウ
となし、この仮ウィンドウの画像の対称性を評価して最
も対称性の良い仮ウィンドウを新たなウィンドウとして
記録するようにしたので、自動車のような左右対称性の
ものを確実に追尾し、連続的に運転者が指定した対象物
までの距離を測定できるという効果がある。
を設け、ウィンドウ内の画像を記録し、次の時刻の画像
からこの記録した画像と似た画像を捜して仮ウィンドウ
となし、この仮ウィンドウの画像の対称性を評価して最
も対称性の良い仮ウィンドウを新たなウィンドウとして
記録するようにしたので、自動車のような左右対称性の
ものを確実に追尾し、連続的に運転者が指定した対象物
までの距離を測定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明装置の構成図、第２図はこの発明装置
における距離測定の説明図、第３図はこの発明装置の第
１の実施例による動作を示すフローチャート、第４図は
この発明装置の画像追尾の説明図、第５図はこの発明装
置の第２の実施例による対称軸検出の説明図、第６図は
この発明装置の第２の実施例による動作を示すフローチ
ャート、第７図は従来装置の構成図である。 １．２・・・光学系、３．４・・・イメージセンサ、５
・・・対象物、８．９・・・メモリ、１０・・・マイク
ロプロセッサ、１１・・・表示器、１２・・・ウィンド
ウ設定器、１３１５・・・ウィンドウ、１６．１７・・
・仮ウィンドウ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
における距離測定の説明図、第３図はこの発明装置の第
１の実施例による動作を示すフローチャート、第４図は
この発明装置の画像追尾の説明図、第５図はこの発明装
置の第２の実施例による対称軸検出の説明図、第６図は
この発明装置の第２の実施例による動作を示すフローチ
ャート、第７図は従来装置の構成図である。 １．２・・・光学系、３．４・・・イメージセンサ、５
・・・対象物、８．９・・・メモリ、１０・・・マイク
ロプロセッサ、１１・・・表示器、１２・・・ウィンド
ウ設定器、１３１５・・・ウィンドウ、１６．１７・・
・仮ウィンドウ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）一対の光学系によりイメージセンサ上に結像した
一対の画像信号を比較し、画像の光軸からのずれを電気
的に検出し、三角測量の原理で距離を測定する距離測定
装置において、いずれか一方の画像信号の特定されたウ
ィンドウを設定する手段と、設定されたウィンドウ内の
画像信号を基準にして一対の画像信号を比較して対象物
までの距離を求める手段と、所定の時間々隔で画像信号
をサンプリングし、ある時刻のウィンドウ内の画像信号
と次の時刻の画像信号とを比較し、その信号が最も良く
一致する部分を検出して仮ウィンドウを設定する手段と
、仮ウィンドウ内の画像信号の対称性を評価する対称性
評価手段と、仮ウィンドウをその周辺にずらしながら最
も対称性の良い仮ウィンドウをウィンドウとして基準画
像信号を設定し、その変化量から対象物の移動方向と移
動量を求める手段を備えたことを特徴とする距離測定装
置。 - （２）一対の光学系によりイメージセンサ上に結像した
一対の画像信号を比較し、画像の光軸からのずれを電気
的に検出し、三角測量の原理で距離を測定する距離測定
装置において、いずれか一方の画像信号の特定されたウ
ィンドウを設定する手段と、設定されたウィンドウ内の
画像信号を基準にして一対の画像信号を比較して対象物
までの距離を求める手段と、所定の時間々隔で画像信号
をサンプリングし、ある時刻のウィンドウ内の画像信号
と次の時刻の画像信号とを比較し、その信号が最も良く
一致する部分を検出して仮ウィンドウを設定する手段と
、仮ウィンドウ内の画像信号の対称軸を検出する対称軸
検出手段と、対称軸検出手段により検出した対称軸を中
心にして基準画像を設定し、これを新たなウィンドウと
してその変化量から対象物の移動方向と移動量を求める
手段を備えたことを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154406A JPH0812072B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 距離測定装置 |
| US07/713,204 US5159557A (en) | 1990-06-13 | 1991-06-11 | Distance detecting apparatus and method for a vehicle |
| DE69115772T DE69115772T2 (de) | 1990-06-13 | 1991-06-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Distanzbestimmung für ein Fahrzeug |
| EP91109711A EP0465863B1 (en) | 1990-06-13 | 1991-06-13 | Distance detecting apparatus and method for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154406A JPH0812072B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450611A true JPH0450611A (ja) | 1992-02-19 |
| JPH0812072B2 JPH0812072B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15583456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154406A Expired - Fee Related JPH0812072B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 距離測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5159557A (ja) |
| EP (1) | EP0465863B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0812072B2 (ja) |
| DE (1) | DE69115772T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4328902A1 (de) * | 1992-08-28 | 1994-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | Optische Entfernungsmesseinrichtung unter Verwendung von Bildsensoren zur Bestimmung einer Entfernung zu symmetrischen Objekten |
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| JP2800530B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1998-09-21 | 三菱電機株式会社 | 車間距離検出装置 |
| JPH05296767A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離検出装置 |
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| DE102014107305A1 (de) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Parkassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
| JP6550881B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2019-07-31 | 株式会社リコー | 立体物検出装置、立体物検出方法、立体物検出プログラム、及び移動体機器制御システム |
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| JPS61278775A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 先行車検出装置 |
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| JPS62182613A (ja) * | 1986-12-24 | 1987-08-11 | Ricoh Co Ltd | 距離検出装置 |
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1990
- 1990-06-13 JP JP2154406A patent/JPH0812072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-06-11 US US07/713,204 patent/US5159557A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-13 DE DE69115772T patent/DE69115772T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-13 EP EP91109711A patent/EP0465863B1/en not_active Expired - Lifetime
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| DE4328902A1 (de) * | 1992-08-28 | 1994-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | Optische Entfernungsmesseinrichtung unter Verwendung von Bildsensoren zur Bestimmung einer Entfernung zu symmetrischen Objekten |
Also Published As
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|---|---|
| US5159557A (en) | 1992-10-27 |
| EP0465863A2 (en) | 1992-01-15 |
| EP0465863A3 (en) | 1992-06-10 |
| EP0465863B1 (en) | 1995-12-27 |
| JPH0812072B2 (ja) | 1996-02-07 |
| DE69115772D1 (de) | 1996-02-08 |
| DE69115772T2 (de) | 1996-06-05 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |