JPH05280974A - 車間距離検出装置 - Google Patents
車間距離検出装置Info
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- JPH05280974A JPH05280974A JP4079644A JP7964492A JPH05280974A JP H05280974 A JPH05280974 A JP H05280974A JP 4079644 A JP4079644 A JP 4079644A JP 7964492 A JP7964492 A JP 7964492A JP H05280974 A JPH05280974 A JP H05280974A
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像処理時間が短く、かつ信頼性の高い車間
距離検出装置を得る。 【構成】 対象物５の像はレンズ１，２を介してイメー
ジセンサ３，４上に結像される。イメージセンサ３，４
からの画像信号はメモリ８，９に格納される。ＣＰＵ１
０はメモリ８にウィンドウを設定し、このウィンドウ内
の画像信号とメモリ９内の画像信号を比較して距離検出
を行う。ＣＰＵ１０は、ウィンドウ内の画像信号をウィ
ンドウメモリ１１に保存し、この画像信号とメモリ８内
の画像比較領域の画像信号と比較してウィンドウを更新
する。この画像比較領域は前回のウィンドウの位置を水
平及び／又は垂直方向に延長した領域とする。
距離検出装置を得る。 【構成】 対象物５の像はレンズ１，２を介してイメー
ジセンサ３，４上に結像される。イメージセンサ３，４
からの画像信号はメモリ８，９に格納される。ＣＰＵ１
０はメモリ８にウィンドウを設定し、このウィンドウ内
の画像信号とメモリ９内の画像信号を比較して距離検出
を行う。ＣＰＵ１０は、ウィンドウ内の画像信号をウィ
ンドウメモリ１１に保存し、この画像信号とメモリ８内
の画像比較領域の画像信号と比較してウィンドウを更新
する。この画像比較領域は前回のウィンドウの位置を水
平及び／又は垂直方向に延長した領域とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はイメージセンサを用い
て車間距離を検出する自動車用の車間距離検出装置に関
するものである。
て車間距離を検出する自動車用の車間距離検出装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、イメージセンサを利用した車間距
離検出装置はよく知られており、例えば特公昭６３−４
６３６３号公報がある。図１０はその一例である装置の
ブロック図である。同図において、左右の光学系は基線
長Ｌ隔てて配置されており、各々の光学系はレンズ１，
２と、レンズ１，２から焦点距離ｆ離れて配置されたイ
メージセンサ３，４で構成されている。
離検出装置はよく知られており、例えば特公昭６３−４
６３６３号公報がある。図１０はその一例である装置の
ブロック図である。同図において、左右の光学系は基線
長Ｌ隔てて配置されており、各々の光学系はレンズ１，
２と、レンズ１，２から焦点距離ｆ離れて配置されたイ
メージセンサ３，４で構成されている。
【０００３】レンズ面からＲの距離にある対象物５の像
は、レンズ１，２によってイメージセンサ３，４上に結
像される。イメージセンサ３，４より得られる画像信号
は各々Ａ／Ｄ変換器６，７にてデジタル信号に変換さ
れ、メモリ８，９に格納される。メモリ８，９に格納さ
れた画像信号は、ＣＰＵ１０において画像処理され、対
象物５までの距離が演算される。
は、レンズ１，２によってイメージセンサ３，４上に結
像される。イメージセンサ３，４より得られる画像信号
は各々Ａ／Ｄ変換器６，７にてデジタル信号に変換さ
れ、メモリ８，９に格納される。メモリ８，９に格納さ
れた画像信号は、ＣＰＵ１０において画像処理され、対
象物５までの距離が演算される。
【０００４】ＣＰＵ１０は、まずメモリ８，９からイメ
ージセンサ３，４の左上端に相当する画素信号ａ１１及
びｂ１１を読み出し、その差の絶対値ｃ１１＝｜ａ１１
−ｂ１１｜をとる。次に、各々左端から一つ右にある画
素信号ａ１２，ｂ１２を読み出し、その差の絶対値ｃ１
２＝｜ａ１２−ｂ１２｜を演算する。この操作を画面の
画素全てに対して順次行い、その演算結果を足し合わせ
てｓ０＝Σｃ１ｉを求める。
ージセンサ３，４の左上端に相当する画素信号ａ１１及
びｂ１１を読み出し、その差の絶対値ｃ１１＝｜ａ１１
−ｂ１１｜をとる。次に、各々左端から一つ右にある画
素信号ａ１２，ｂ１２を読み出し、その差の絶対値ｃ１
２＝｜ａ１２−ｂ１２｜を演算する。この操作を画面の
画素全てに対して順次行い、その演算結果を足し合わせ
てｓ０＝Σｃ１ｉを求める。
【０００５】次に、イメージセンサ３の左上端に相当す
る画素信号ａ１１と、イメージセンサ４の左上端から一
つ右にある画素信号ｂ１２を読み出し、ｃ２１＝｜ａ１
１−ｂ１２｜を求め、更に上記と同様にして差の絶対値
の積算値ｓ１＝Σｃ２ｉを得る。以下、イメージセンサ
４に対応する画素信号について、一画素づつ順次右にず
らせた場合の画素信号の差の絶対値の積算値ｓｉを求
め、その最小値がｓｎであれば、左右の画像はｎ画素ず
れていることになる。いま画素のピッチをｐとすれば、
左右のずれ量はｎ＊ｐであり、三角測量により対象物５
までの距離ＲがＲ＝（ｆ＊Ｌ）／（ｎ＊ｐ）の式で与え
られる。
る画素信号ａ１１と、イメージセンサ４の左上端から一
つ右にある画素信号ｂ１２を読み出し、ｃ２１＝｜ａ１
１−ｂ１２｜を求め、更に上記と同様にして差の絶対値
の積算値ｓ１＝Σｃ２ｉを得る。以下、イメージセンサ
４に対応する画素信号について、一画素づつ順次右にず
らせた場合の画素信号の差の絶対値の積算値ｓｉを求
め、その最小値がｓｎであれば、左右の画像はｎ画素ず
れていることになる。いま画素のピッチをｐとすれば、
左右のずれ量はｎ＊ｐであり、三角測量により対象物５
までの距離ＲがＲ＝（ｆ＊Ｌ）／（ｎ＊ｐ）の式で与え
られる。
【０００６】また、ビデオカメラの画像信号を利用した
画像追尾装置はよく知られており、例えば特公昭６１−
５７７５６号公報がある。図１１はその一例である装置
のブロック図である。図において、前方にある対象物５
をビデオカメラ１Ａにて撮影した時に得られる画像信号
ａ（ｉｊ）は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換さ
れてメモリ８Ａに格納され、所定時間後に得られる画像
信号ｂ（ｉｊ）が同様にしてもう一方のメモリ８Ｂに格
納される。
画像追尾装置はよく知られており、例えば特公昭６１−
５７７５６号公報がある。図１１はその一例である装置
のブロック図である。図において、前方にある対象物５
をビデオカメラ１Ａにて撮影した時に得られる画像信号
ａ（ｉｊ）は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換さ
れてメモリ８Ａに格納され、所定時間後に得られる画像
信号ｂ（ｉｊ）が同様にしてもう一方のメモリ８Ｂに格
納される。
【０００７】ＣＰＵ１０において予めウィンドウ｛ａ
（ｉｊ）｝を設定しておき、各メモリ８Ａ，８Ｂに格納
された画像信号ａ（ｉｊ）とｂ（ｉｊ）の相関をとる画
像処理をおこない、最も相関性の高い位置にウィンドウ
を移動させることにより画像を追尾する。実際の相関計
算は、即ち、メモリ８Ａの画像信号ａ（ｉｊ）と、メモ
リ８Ｂの画像信号ｂ（ｉｊ）について、距離演算時と同
様の手順で、Σ｜ａ（ｉｊ）−ｂ（ｉｊ）｜が最小とな
る位置にウィンドウを更新することにより、ウィンドウ
による画像追尾が可能になる。
（ｉｊ）｝を設定しておき、各メモリ８Ａ，８Ｂに格納
された画像信号ａ（ｉｊ）とｂ（ｉｊ）の相関をとる画
像処理をおこない、最も相関性の高い位置にウィンドウ
を移動させることにより画像を追尾する。実際の相関計
算は、即ち、メモリ８Ａの画像信号ａ（ｉｊ）と、メモ
リ８Ｂの画像信号ｂ（ｉｊ）について、距離演算時と同
様の手順で、Σ｜ａ（ｉｊ）−ｂ（ｉｊ）｜が最小とな
る位置にウィンドウを更新することにより、ウィンドウ
による画像追尾が可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の距離検出装置
は、距離算出時に画面全体で画像比較をおこなっている
ので演算時間が長く、車間距離警報装置等のシステムに
は応用できないという問題点があった。また、先行車の
画像追尾機能を付加したシステムに応用する場合にも、
処理時間の短縮が必要であった。また、図１１の画像追
尾装置を自動車の追尾走行システムに応用する場合、ウ
ィンドウ内に追尾目標となる物体以外で、コントラスト
比の高い外乱が入ると徐々にウィンドウがずれる為、例
えば現在追尾中の車を運転者がＴＶモニタで確認してず
れを修正する必要があり、その操作の煩雑さと視認性が
安全上の問題点であった。
は、距離算出時に画面全体で画像比較をおこなっている
ので演算時間が長く、車間距離警報装置等のシステムに
は応用できないという問題点があった。また、先行車の
画像追尾機能を付加したシステムに応用する場合にも、
処理時間の短縮が必要であった。また、図１１の画像追
尾装置を自動車の追尾走行システムに応用する場合、ウ
ィンドウ内に追尾目標となる物体以外で、コントラスト
比の高い外乱が入ると徐々にウィンドウがずれる為、例
えば現在追尾中の車を運転者がＴＶモニタで確認してず
れを修正する必要があり、その操作の煩雑さと視認性が
安全上の問題点であった。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
為になされたもので、処理時間が短縮され、かつ信頼性
の高い車間距離情報が得られ、また、更には外乱に影響
されることが少なく、かつ信頼性の高い追尾情報を運転
者に分かりやすく表示し、障害物警報装置や自動追尾装
置にも応用可能な車間距離検出装置を提供することを目
的とする。
為になされたもので、処理時間が短縮され、かつ信頼性
の高い車間距離情報が得られ、また、更には外乱に影響
されることが少なく、かつ信頼性の高い追尾情報を運転
者に分かりやすく表示し、障害物警報装置や自動追尾装
置にも応用可能な車間距離検出装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の車間距離検出
装置は、ウィンドウメモリ内の基準画像信号とウィンド
ウの設定される方のメモリに所定時間後に格納される画
像信号を比較処理することによりウィンドウを更新する
ウィンドウ更新手段での画像比較領域を前回のウィンド
ウ画像に対応する位置から垂直及び／又は水平方向に延
長した十字型、或いは縦長型、横長型としたものであ
る。
装置は、ウィンドウメモリ内の基準画像信号とウィンド
ウの設定される方のメモリに所定時間後に格納される画
像信号を比較処理することによりウィンドウを更新する
ウィンドウ更新手段での画像比較領域を前回のウィンド
ウ画像に対応する位置から垂直及び／又は水平方向に延
長した十字型、或いは縦長型、横長型としたものであ
る。
【００１１】また、追尾走行中の画像表示において、ウ
ィンドウ内の画像の輝度と、ウィンドウ外の画像の輝度
を異なるようにしたものである。
ィンドウ内の画像の輝度と、ウィンドウ外の画像の輝度
を異なるようにしたものである。
【００１２】
【作用】この発明による車間距離検出装置は、画像比較
に用いる１画面の画素数の減少による測距機能の高速化
と、さらに追尾時のウィンドウ更新手段での画像比較領
域を上記の十字型、縦長型、横長型のうちから、仕様に
応じて選択するので、全画面サーチに比して画像比較領
域の減少による追尾機能の高速化が可能である。従っ
て、一旦ドライバーがスイッチ等により対象物の像を含
むようにウィンドウを設定すると、装置の視野内にある
限り、その後は対象物の動きに応じてウィンドウの位置
が自動的に移動して、対象物までの距離が得られる。
に用いる１画面の画素数の減少による測距機能の高速化
と、さらに追尾時のウィンドウ更新手段での画像比較領
域を上記の十字型、縦長型、横長型のうちから、仕様に
応じて選択するので、全画面サーチに比して画像比較領
域の減少による追尾機能の高速化が可能である。従っ
て、一旦ドライバーがスイッチ等により対象物の像を含
むようにウィンドウを設定すると、装置の視野内にある
限り、その後は対象物の動きに応じてウィンドウの位置
が自動的に移動して、対象物までの距離が得られる。
【００１３】また、ウィンドウ内外の画像の輝度を異な
らしめて、追尾中にウィンドウ内の対象物の像を容易に
確認し易いように表示されるため、追尾運転時の安全性
が向上する。
らしめて、追尾中にウィンドウ内の対象物の像を容易に
確認し易いように表示されるため、追尾運転時の安全性
が向上する。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。なお、図において同一符号は同一部分を示す。
する。なお、図において同一符号は同一部分を示す。
【００１５】実施例１．図１において、１，２は基線長
Ｌだけ離して配置され自車両前方の先行車である対象物
５を撮像するための左右の光学系を構成するレンズ、
３，４はレンズ１，２にそれぞれ対応してレンズ１，２
の焦点距離ｆだけ離れて配設された２次元のイメージセ
ンサ、５は先行車である対象物を示す。
Ｌだけ離して配置され自車両前方の先行車である対象物
５を撮像するための左右の光学系を構成するレンズ、
３，４はレンズ１，２にそれぞれ対応してレンズ１，２
の焦点距離ｆだけ離れて配設された２次元のイメージセ
ンサ、５は先行車である対象物を示す。
【００１６】６，７はイメージセンサ３，４からのアナ
ログ信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、８，９はＡ／Ｄ変換器６，７のデジタル信号を記憶
するメモリ、１０はＣＰＵである。１１はメモリ８のウ
ィンドウ内の画像信号を記憶するウィンドウメモリ、１
２は画像追尾用のウィンドウを形成するためのウィンド
ウ形成装置、１３は下側のイメージセンサ３により撮像
された画像を表示する表示装置である。
ログ信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、８，９はＡ／Ｄ変換器６，７のデジタル信号を記憶
するメモリ、１０はＣＰＵである。１１はメモリ８のウ
ィンドウ内の画像信号を記憶するウィンドウメモリ、１
２は画像追尾用のウィンドウを形成するためのウィンド
ウ形成装置、１３は下側のイメージセンサ３により撮像
された画像を表示する表示装置である。
【００１７】なお、ＣＰＵ１０は、ウィンドウ形成装置
１２からの信号によりウィンドウを初期設定し、メモリ
８，９、ウィンドウメモリ１１及び表示装置１３を制御
し、車間距離演算処理、ウィンドウ更新処理等の各種演
算を行なうものである。
１２からの信号によりウィンドウを初期設定し、メモリ
８，９、ウィンドウメモリ１１及び表示装置１３を制御
し、車間距離演算処理、ウィンドウ更新処理等の各種演
算を行なうものである。
【００１８】次に、図１を主に参照して実施例１の動作
について説明する。対象物５の像は、レンズ１，２を介
して、そのレンズ１，２と光軸を合わせて設置されてい
るイメージセンサ３，４上に結像される。イメージセン
サ３，４の出力は、Ａ／Ｄ変換器６，７をそれぞれ介し
て、所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換さ
れ、そのデータはメモリ８，９にそれぞれ格納される。
について説明する。対象物５の像は、レンズ１，２を介
して、そのレンズ１，２と光軸を合わせて設置されてい
るイメージセンサ３，４上に結像される。イメージセン
サ３，４の出力は、Ａ／Ｄ変換器６，７をそれぞれ介し
て、所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換さ
れ、そのデータはメモリ８，９にそれぞれ格納される。
【００１９】メモリ８，９に格納された画像信号は、Ｃ
ＰＵ１０と表示装置１３に送られ、ＣＰＵ１０では画像
処理した後、三角測量の原理により車間距離を算出し、
表示装置１３では、メモリ８の画像信号と共にその算出
した車間距離を表示する。ドライバーは、表示装置１３
により前方の映像を見ながらウィンドウ形成装置１２を
操作して、画面上のある部分、即ち対象物５の像を含む
領域にウィンドウを設定する。
ＰＵ１０と表示装置１３に送られ、ＣＰＵ１０では画像
処理した後、三角測量の原理により車間距離を算出し、
表示装置１３では、メモリ８の画像信号と共にその算出
した車間距離を表示する。ドライバーは、表示装置１３
により前方の映像を見ながらウィンドウ形成装置１２を
操作して、画面上のある部分、即ち対象物５の像を含む
領域にウィンドウを設定する。
【００２０】ＣＰＵ１０では、ウィンドウ更新時に画像
信号を時系列で演算するため、メモリ８内の画像信号の
内でウィンドウで囲まれた画像信号を基準画像信号とし
てウィンドウメモリ１１に記憶させる。そして、ＣＰＵ
１０は、次のサンプリングでメモリ８内に格納された画
像信号の内で所定の画像比較領域の画像信号とウィンド
ウメモリ１１内の基準画像信号とを比較する。そして、
ＣＰＵ１０は、ウィンドウメモリ１１内の画像と最も整
合するメモリ８の画像比較領域内の画像の位置を検出
し、その位置にウィンドウを設定して更新する。
信号を時系列で演算するため、メモリ８内の画像信号の
内でウィンドウで囲まれた画像信号を基準画像信号とし
てウィンドウメモリ１１に記憶させる。そして、ＣＰＵ
１０は、次のサンプリングでメモリ８内に格納された画
像信号の内で所定の画像比較領域の画像信号とウィンド
ウメモリ１１内の基準画像信号とを比較する。そして、
ＣＰＵ１０は、ウィンドウメモリ１１内の画像と最も整
合するメモリ８の画像比較領域内の画像の位置を検出
し、その位置にウィンドウを設定して更新する。
【００２１】なお、測距処理については、画像比較時の
画素数が一画面からウィンドウ内部に減少するため、処
理時間が大幅に短縮され、装置の高速化が実現される。
画像比較の手法及び距離計算の式は従来例と同様であ
り、従来例において詳細に説明したので、ここでは省略
する。
画素数が一画面からウィンドウ内部に減少するため、処
理時間が大幅に短縮され、装置の高速化が実現される。
画像比較の手法及び距離計算の式は従来例と同様であ
り、従来例において詳細に説明したので、ここでは省略
する。
【００２２】図２は、ｔ＝ｔ0 時のメモリ８内のウィン
ドウ２１内の基準画像信号を示すと共に、次のサンプリ
ング時であるｔ＝ｔ1 時の追尾処理における画像比較領
域２１Ａを示している。次に、図２についてウィンドウ
更新処理の更に詳細な説明を行なう。
ドウ２１内の基準画像信号を示すと共に、次のサンプリ
ング時であるｔ＝ｔ1 時の追尾処理における画像比較領
域２１Ａを示している。次に、図２についてウィンドウ
更新処理の更に詳細な説明を行なう。
【００２３】まず、ＣＰＵ１０は、ｔ＝ｔ0 時に、対象
物５の像を囲うその時のウィンドウ２１に対応するメモ
リ８の画像信号を基準画像信号としてウィンドウメモリ
１１に記憶させる。次に、ｔ＝ｔ1 時に得られたメモリ
８の画像信号の内の画像比較領域２１Ａの画像信号と、
ウィンドウメモリ１１の基準画像信号とで画像比較する
ことにより、新しいウィンドウを選択する。図２の画像
比較領域２１Ａは、ｔ＝ｔ0 時のウィンドウ２１の対応
位置の垂直方向両側に各ｙビット分延長させ、水平方向
両側に各ｘビット分延長した範囲、即ち図２に示すよう
に十字型であり、その中で前回のウィンドウ２１と最も
良く一致する画像の位置を求めて新ウィンドウとする。
物５の像を囲うその時のウィンドウ２１に対応するメモ
リ８の画像信号を基準画像信号としてウィンドウメモリ
１１に記憶させる。次に、ｔ＝ｔ1 時に得られたメモリ
８の画像信号の内の画像比較領域２１Ａの画像信号と、
ウィンドウメモリ１１の基準画像信号とで画像比較する
ことにより、新しいウィンドウを選択する。図２の画像
比較領域２１Ａは、ｔ＝ｔ0 時のウィンドウ２１の対応
位置の垂直方向両側に各ｙビット分延長させ、水平方向
両側に各ｘビット分延長した範囲、即ち図２に示すよう
に十字型であり、その中で前回のウィンドウ２１と最も
良く一致する画像の位置を求めて新ウィンドウとする。
【００２４】図３（ａ）はｔ＝ｔ0 時のウィンドウ２１
の対応位置の垂直方向両側に各ｙビット分延長させたｔ
＝ｔ1 時の縦長型の画像比較領域２１Ａを示し、図３
（ｂ）はｔ＝ｔ0 時のウィンドウ２１の対応位置の水平
方向両側にｘビット分延長させたｔ＝ｔ1 時の横長型の
画像比較領域２１Ａを示している。図３に示した画像比
較領域２１Ａも図２と同様にウィンドウ更新処理に用い
ることができる。
の対応位置の垂直方向両側に各ｙビット分延長させたｔ
＝ｔ1 時の縦長型の画像比較領域２１Ａを示し、図３
（ｂ）はｔ＝ｔ0 時のウィンドウ２１の対応位置の水平
方向両側にｘビット分延長させたｔ＝ｔ1 時の横長型の
画像比較領域２１Ａを示している。図３に示した画像比
較領域２１Ａも図２と同様にウィンドウ更新処理に用い
ることができる。
【００２５】上記のようにウィンドウ内の画像信号を基
準とすることにより画像比較に用いる１画面の画素数を
減らすことができ、大幅な処理時間の短縮が可能であ
り、更に、ウィンドウ更新機能により、ドライバーが最
初に先行車を含むようにウィンドウを設定すると、先行
車が全画面に相当する広い視野内にある限り、その後は
ウィンドウ内の画像信号の左右対称性をチェックしなが
ら先行車の動きに応じてウィンドウの位置を自動的に更
新して測距するため、信頼性も向上し、かつ一旦ウィン
ドウを設定すればその後は自動的に先行車までの車間距
離が得られる。
準とすることにより画像比較に用いる１画面の画素数を
減らすことができ、大幅な処理時間の短縮が可能であ
り、更に、ウィンドウ更新機能により、ドライバーが最
初に先行車を含むようにウィンドウを設定すると、先行
車が全画面に相当する広い視野内にある限り、その後は
ウィンドウ内の画像信号の左右対称性をチェックしなが
ら先行車の動きに応じてウィンドウの位置を自動的に更
新して測距するため、信頼性も向上し、かつ一旦ウィン
ドウを設定すればその後は自動的に先行車までの車間距
離が得られる。
【００２６】なお、本実施例では、一対の光学系を左右
に配置したが、垂直において上或は下のビデオカメラの
画像にウィンドウを設定してもよいし、ウィンドウを設
定するメモリをメモリ８でなく、メモリ９としてもよ
い。また、画像比較領域として、図２，図３の３つのタ
イプの中から、装置の仕様に応じて選択すれば良い。
に配置したが、垂直において上或は下のビデオカメラの
画像にウィンドウを設定してもよいし、ウィンドウを設
定するメモリをメモリ８でなく、メモリ９としてもよ
い。また、画像比較領域として、図２，図３の３つのタ
イプの中から、装置の仕様に応じて選択すれば良い。
【００２７】上記のように、ｔ＝ｔ0 時のウィンドウ位
置を基準にして水平及び／又は垂直方向に延長して画像
比較領域をなるべく小さくするように決めてあるため
に、ウィンドウ更新時の画像処理時間が短かくなる。
置を基準にして水平及び／又は垂直方向に延長して画像
比較領域をなるべく小さくするように決めてあるため
に、ウィンドウ更新時の画像処理時間が短かくなる。
【００２８】実施例２．車間距離検出装置の全体的な構
成は、ＣＰＵ１０によるウィンドウ更新処理を除き、図
１と同じなので、実施例２に図１を援用する。ウィンド
ウの更新手順を除く他の動作は実施例１で説明したもの
と同じなのでその説明を省略する。
成は、ＣＰＵ１０によるウィンドウ更新処理を除き、図
１と同じなので、実施例２に図１を援用する。ウィンド
ウの更新手順を除く他の動作は実施例１で説明したもの
と同じなのでその説明を省略する。
【００２９】次にウィンドウの更新手順について説明す
る。図４はｔ＝ｔ0 時のメモリ８の画像信号２０と対象
物５の像を囲うウィンドウ２１を示し、図５はｔ＝ｔ0
＋Δｔ（＝ｔ1 ）時のメモリ８の画像信号２２とウィン
ドウ追尾処理における画像比較領域２３及び図４のウィ
ンドウ２１の画像と最も良く一致した画像の領域を示す
新ウィンドウ２４を示している。図６は、図５の新ウィ
ンドウ２４近傍での左右対称補正における画像比較領域
２５及び図４のウィンドウ２１の画像と最も良く一致し
た画像領域を示す新ウィンドウ２６を示し、図７は左右
対称補正時の演算方法を説明するための図である。
る。図４はｔ＝ｔ0 時のメモリ８の画像信号２０と対象
物５の像を囲うウィンドウ２１を示し、図５はｔ＝ｔ0
＋Δｔ（＝ｔ1 ）時のメモリ８の画像信号２２とウィン
ドウ追尾処理における画像比較領域２３及び図４のウィ
ンドウ２１の画像と最も良く一致した画像の領域を示す
新ウィンドウ２４を示している。図６は、図５の新ウィ
ンドウ２４近傍での左右対称補正における画像比較領域
２５及び図４のウィンドウ２１の画像と最も良く一致し
た画像領域を示す新ウィンドウ２６を示し、図７は左右
対称補正時の演算方法を説明するための図である。
【００３０】図８は、実施例２の処理手順を説明するた
めの概略フローチャートである。以下、ウィンドウ更新
手順について図１と図４ないし図８を用いて説明する。
めの概略フローチャートである。以下、ウィンドウ更新
手順について図１と図４ないし図８を用いて説明する。
【００３１】ＣＰＵ１０は、まずｔ＝ｔ0 時の車間距離
を求め（ステップＳ１）、図４のウィンドウ２１の画像
信号をウィンドウメモリ１１に保存する（ステップＳ
２）。その後、ｔ＝ｔ0 ＋Δｔ時に、イメージセンサ
３，４から新たにサンプリングした画像信号をメモリ
８，９に格納する（ステップＳ３）。次に、ＣＰＵ１０
は、図４に示すウィンドウ２１に対応するメモリ８内の
領域とその近傍の領域を図５に示すように画像比較領域
２３とし、ウィンドウメモリ１１内の基準画像信号に対
してメモリ８の画像比較領域２３の画像信号を１画素ず
つ順次シフトしながら左右画素毎の信号の差の絶対値の
総和を演算し、その最小値を求める。すなわち、ウィン
ドウ２１の画像と最も良く整合する画像比較領域２３内
の画像の位置を画像比較領域２３内で１画素ずつ順次シ
フトしながら求めて新ウィンドウ２４とする（ステップ
Ｓ４）。
を求め（ステップＳ１）、図４のウィンドウ２１の画像
信号をウィンドウメモリ１１に保存する（ステップＳ
２）。その後、ｔ＝ｔ0 ＋Δｔ時に、イメージセンサ
３，４から新たにサンプリングした画像信号をメモリ
８，９に格納する（ステップＳ３）。次に、ＣＰＵ１０
は、図４に示すウィンドウ２１に対応するメモリ８内の
領域とその近傍の領域を図５に示すように画像比較領域
２３とし、ウィンドウメモリ１１内の基準画像信号に対
してメモリ８の画像比較領域２３の画像信号を１画素ず
つ順次シフトしながら左右画素毎の信号の差の絶対値の
総和を演算し、その最小値を求める。すなわち、ウィン
ドウ２１の画像と最も良く整合する画像比較領域２３内
の画像の位置を画像比較領域２３内で１画素ずつ順次シ
フトしながら求めて新ウィンドウ２４とする（ステップ
Ｓ４）。
【００３２】その後、図６のように、メモリ８の画像２
２の中で、ウィンドウ２４の領域とその近傍領域から成
る対称性の画像比較領域２５で最も対称性のあるウィン
ドウ画像を求めてそれを新ウィンドウ２６とする（ステ
ップＳ５）。以下、ステップＳ１に戻り、ｔ＝ｔ0 ＋Δ
ｔ時の測距処理を行なう。
２の中で、ウィンドウ２４の領域とその近傍領域から成
る対称性の画像比較領域２５で最も対称性のあるウィン
ドウ画像を求めてそれを新ウィンドウ２６とする（ステ
ップＳ５）。以下、ステップＳ１に戻り、ｔ＝ｔ0 ＋Δ
ｔ時の測距処理を行なう。
【００３３】次に、ステップＳ５の左右対称補正を図
６，図７に沿って説明する。図６の画像比較領域２５内
で、前回のウィンドウ２１と同じ大きさのｋ行，ｍ列の
画像｛ｅｉ，ｊ｝において、図７のように一行目の左端
の画像信号ｅ１１と右端の画像信号ｅ１ｍの差の絶対値
をΔｅ１１、一行目の左端の次のｅ１２と右端の次のｅ
１，ｍ−１の差の絶対値をΔｅ１２、同様にしてΔｅｉ
ｊ（ｉはｋまで、ｊはｍ／２まで）を求め、図６の画像
比較領域２５内でその総和ΣΔｅｉｊが最も小さくなる
画像を新ウィンドウ２６とする。
６，図７に沿って説明する。図６の画像比較領域２５内
で、前回のウィンドウ２１と同じ大きさのｋ行，ｍ列の
画像｛ｅｉ，ｊ｝において、図７のように一行目の左端
の画像信号ｅ１１と右端の画像信号ｅ１ｍの差の絶対値
をΔｅ１１、一行目の左端の次のｅ１２と右端の次のｅ
１，ｍ−１の差の絶対値をΔｅ１２、同様にしてΔｅｉ
ｊ（ｉはｋまで、ｊはｍ／２まで）を求め、図６の画像
比較領域２５内でその総和ΣΔｅｉｊが最も小さくなる
画像を新ウィンドウ２６とする。
【００３４】上記のアルゴリズムを採用することによ
り、例えば街灯や白線、割り込み車等のコントラスト比
の高い外乱がウィンドウ内に入っても、上記の左右対称
補正（ステップＳ５）により、ウィンドウ更新（ステッ
プＳ４）でのウィンドウのずれが補正される為、追尾性
能の信頼性が向上する。
り、例えば街灯や白線、割り込み車等のコントラスト比
の高い外乱がウィンドウ内に入っても、上記の左右対称
補正（ステップＳ５）により、ウィンドウ更新（ステッ
プＳ４）でのウィンドウのずれが補正される為、追尾性
能の信頼性が向上する。
【００３５】図９は本実施例の表示装置１３の追尾時の
状態を表したもので、ウィンドウ内の輝度はカメラのビ
デオ出力そのままとし、ウィンドウ内画像の平均輝度に
対してウィンドウ外の輝度を１０〜２０％程度暗くして
ある。このため、ドライバーは表示装置１３を注意深く
凝視することなく現在追尾中のものを見ることができる
ので、前方不注意になりやすい追尾走行時の安全性が向
上する。なお、本実施例では距離表示については一定の
輝度で表示しているが、視認性を考慮してウィンドウ内
と同等の輝度にしてもよいし、また、ウィンドウ内外の
輝度の明暗を逆にしてもよい。
状態を表したもので、ウィンドウ内の輝度はカメラのビ
デオ出力そのままとし、ウィンドウ内画像の平均輝度に
対してウィンドウ外の輝度を１０〜２０％程度暗くして
ある。このため、ドライバーは表示装置１３を注意深く
凝視することなく現在追尾中のものを見ることができる
ので、前方不注意になりやすい追尾走行時の安全性が向
上する。なお、本実施例では距離表示については一定の
輝度で表示しているが、視認性を考慮してウィンドウ内
と同等の輝度にしてもよいし、また、ウィンドウ内外の
輝度の明暗を逆にしてもよい。
【００３６】なお、本実施例では、一対の光学系を水平
に配置したが、垂直においても一向に差し支えない。ま
た、本実施例ではメモリ８のウィンドウデータをウィン
ドウメモリ１１に保存（ステップＳ２）していたが、測
距（ステップＳ１）のあと、すぐに画像書き込みメモリ
としてメモリ８及びウィンドウメモリ１１を切り換えて
書き込み（ステップＳ３）をおこなうようにしてもよ
い。
に配置したが、垂直においても一向に差し支えない。ま
た、本実施例ではメモリ８のウィンドウデータをウィン
ドウメモリ１１に保存（ステップＳ２）していたが、測
距（ステップＳ１）のあと、すぐに画像書き込みメモリ
としてメモリ８及びウィンドウメモリ１１を切り換えて
書き込み（ステップＳ３）をおこなうようにしてもよ
い。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明による車間距離
検出装置では、サンプリング周期毎に基準ウィンドウを
なるべく小さく設定した画像比較領域と画像比較して更
新しながら画像比較するため、全画面を比較する場合よ
り大幅に演算時間が短縮され、かつ信頼性も向上する。
更に、一旦ウィンドウを設定すれば、装置の視野内にあ
る限り、自動的に対象物の動きに追随してウィンドウが
移動し、対象物までの距離を計測できる為、車間距離表
示装置だけでなく車間距離警報システムや自動追尾シス
テムにも応用可能である。
検出装置では、サンプリング周期毎に基準ウィンドウを
なるべく小さく設定した画像比較領域と画像比較して更
新しながら画像比較するため、全画面を比較する場合よ
り大幅に演算時間が短縮され、かつ信頼性も向上する。
更に、一旦ウィンドウを設定すれば、装置の視野内にあ
る限り、自動的に対象物の動きに追随してウィンドウが
移動し、対象物までの距離を計測できる為、車間距離表
示装置だけでなく車間距離警報システムや自動追尾シス
テムにも応用可能である。
【００３８】さらに、対象物の動きに応じてウィンドウ
の位置が自動的に左右対称補正したのち更新されるた
め、追尾精度も著しく向上した。さらに、追尾走行中の
表示を、ウィンドウ内外での表示輝度を変えるようにし
たため、視認性が向上して、より安全性の高い追尾式の
車間距離検出装置がえられる。
の位置が自動的に左右対称補正したのち更新されるた
め、追尾精度も著しく向上した。さらに、追尾走行中の
表示を、ウィンドウ内外での表示輝度を変えるようにし
たため、視認性が向上して、より安全性の高い追尾式の
車間距離検出装置がえられる。
【図１】この発明の一実施例による車間距離検出装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】ｔ＝ｔ0 時のウィンドウ位置とｔ＝ｔ1 時の画
像比較領域を示す説明図である。
像比較領域を示す説明図である。
【図３】ｔ＝ｔ1 時の他の画像比較領域を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】他の一実施例によるｔ＝ｔ0 時のウィンドウ位
置等を示す説明図である。
置等を示す説明図である。
【図５】画像比較領域と新ウィンドウ等を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】左右対称補正を説明するための説明図である。
【図７】左右対称補正の演算方法を説明するための画像
信号の説明図である。
信号の説明図である。
【図８】他の一実施例による装置の処理手順を説明する
ための概略フローチャートである。
ための概略フローチャートである。
【図９】他の一実施例による表示装置の追尾時の画面状
態を表わした図である。
態を表わした図である。
【図１０】従来の車間距離検出装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図１１】従来のイメージセンサを利用した画像追尾装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
１，２ レンズ ３，４ イメージセンサ ５ 対象物 ６，７ Ａ／Ｄ変換器 ８，９ メモリ １０ ＣＰＵ １１ ウィンドウメモリ １２ ウィンドウ形成装置 １３ 表示装置 ２１，２４，２６ ウィンドウ ２１Ａ，２３，２５ 画像比較領域
Claims (2)
- 【請求項１】 二次元イメージセンサと、所定距離隔て
て配置され、対象物の像を上記イメージセンサ上に結像
させる実質的に左右一対の光学系と、上記各々のイメー
ジセンサより出力される画像信号を記憶する一対のメモ
リと、該メモリに記憶された画像信号のいずれか一方に
ウィンドウを設定するウィンドウ設定手段と、上記ウィ
ンドウ内の基準画像信号を記憶するウィンドウメモリ
と、上記ウィンドウ内の画像信号を基準画像信号として
他方の画像信号をシフトしながら比較処理することによ
り三角測量の原理で上記対象物までの距離を算出する距
離演算手段と、上記ウィンドウメモリ内の基準画像信号
と上記ウィンドウの設定される方のメモリに所定時間後
に格納される画像信号を比較処理することによりウィン
ドウを更新するウィンドウ更新手段を備え、上記ウィン
ドウ更新手段での画像比較領域を、前回のウィンドウ画
像に対応する位置から垂直及び水平方向に延長した十字
型、或いはそのいずれか一方向のみ延長した縦長型、横
長型とすることを特徴とする車間距離検出装置。 - 【請求項２】 二次元イメージセンサと、所定距離隔て
て配置され、対象物の像を上記イメージセンサ上に結像
させる実質的に左右一対の光学系と、上記各々のイメー
ジセンサより出力される画像信号を記憶する一対のメモ
リと、該メモリに記憶された画像信号のいずれか一方に
ウィンドウを設定するウィンドウ設定手段と、上記ウィ
ンドウ内の基準画像信号を記憶するウィンドウメモリ
と、上記ウィンドウ内の画像信号を基準画像信号として
他方の画像信号をシフトしながら比較処理することによ
り三角測量の原理で上記対象物までの距離を算出する距
離演算手段と、上記ウィンドウが設定されたメモリの画
像と上記算出された距離を表示する表示手段と、上記ウ
ィンドウメモリ内の基準画像信号と上記ウィンドウの設
定される方のメモリに所定時間後に格納される画像信号
を比較処理することによりウィンドウを更新するウィン
ドウ更新手段と、該ウィンドウ更新手段により更新され
たウィンドウ近傍で左右対称性を有する画像位置にウィ
ンドウを補正する左右対称補正手段とを備え、上記表示
手段による追尾走行中の画像表示において、ウィンドウ
内の画像の輝度と、該ウィンドウの外周辺部の画像の輝
度とを異ならしめた事を特徴とする車間距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079644A JPH05280974A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 車間距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079644A JPH05280974A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 車間距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280974A true JPH05280974A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13695823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4079644A Pending JPH05280974A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 車間距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05280974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002072998A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 輝度制御装置、輝度調節システム、コンピュータシステム、液晶ディスプレイ装置、輝度制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP4079644A patent/JPH05280974A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002072998A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 輝度制御装置、輝度調節システム、コンピュータシステム、液晶ディスプレイ装置、輝度制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 |
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