JPH06249654A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH06249654A JPH06249654A JP5038165A JP3816593A JPH06249654A JP H06249654 A JPH06249654 A JP H06249654A JP 5038165 A JP5038165 A JP 5038165A JP 3816593 A JP3816593 A JP 3816593A JP H06249654 A JPH06249654 A JP H06249654A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外乱の影響を受けにくく、信頼性の高い距離
測定を行うことができる距離測定装置を得る。 【構成】 一対のビデオカメラ２０，２１の第１フィー
ルドの画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号
のみを用いて三角測量の原理に基づいて距離測定を行う
ようにした。
測定を行うことができる距離測定装置を得る。 【構成】 一対のビデオカメラ２０，２１の第１フィー
ルドの画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号
のみを用いて三角測量の原理に基づいて距離測定を行う
ようにした。
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
た光学式の距離測定装置、特に先行車と自車両との車間
距離を連続的に測定する距離測定装置に関するものであ
る。
た光学式の距離測定装置、特に先行車と自車両との車間
距離を連続的に測定する距離測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来よりビデオカメラを用いた光学式の
距離測定装置は、特公昭６３−３８５０５号公報、特公
昭６３−４６３６３号公報等により開示されている。図
６はこれらに開示された距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。この距離測定装置は、上下に設けられた
二つの光学系を有し、基線長Ｌだけ離れて配置されたレ
ンズ１、２と、これらレンズ１、２の後方の焦点距離ｆ
の位置に配置されたイメージセンサ３、４と、イメージ
センサ３、４から送られる画像信号を用いて対象物５ま
での距離の演算を行う信号処理装置６とを備えて構成さ
れている。
距離測定装置は、特公昭６３−３８５０５号公報、特公
昭６３−４６３６３号公報等により開示されている。図
６はこれらに開示された距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。この距離測定装置は、上下に設けられた
二つの光学系を有し、基線長Ｌだけ離れて配置されたレ
ンズ１、２と、これらレンズ１、２の後方の焦点距離ｆ
の位置に配置されたイメージセンサ３、４と、イメージ
センサ３、４から送られる画像信号を用いて対象物５ま
での距離の演算を行う信号処理装置６とを備えて構成さ
れている。
【０００３】以上の構成において、レンズ１、２と、イ
メージセンサ３、４はそれぞれ上下一対に設けられた、
ビデオカメラ２０、２１によって構成されている。
メージセンサ３、４はそれぞれ上下一対に設けられた、
ビデオカメラ２０、２１によって構成されている。
【０００４】次に、対象物５までの距離測定原理を説明
する。ビデオカメラ２０、２１それぞれを構成するレン
ズ１、２を通してイメージセンサ３、４上にそれぞれ結
像された対象物５の画像信号を、信号処理装置６によっ
て順次シフトしながら電気的に重ね合わせ、上記二つの
画像信号がもっともよく一致したときのシフト量ｎから
三角測量の原理により対象物５までの距離Ｒを（１）式
で求めている。
する。ビデオカメラ２０、２１それぞれを構成するレン
ズ１、２を通してイメージセンサ３、４上にそれぞれ結
像された対象物５の画像信号を、信号処理装置６によっ
て順次シフトしながら電気的に重ね合わせ、上記二つの
画像信号がもっともよく一致したときのシフト量ｎから
三角測量の原理により対象物５までの距離Ｒを（１）式
で求めている。
【０００５】 Ｒ＝ｆ×Ｌ／ｎ （１）
【０００６】この場合、一対のビデオカメラ２０、２１
はそれぞれ、第１フィールドの画像信号と第２フィール
ドの画像信号を用いて一つの画像を形成するビデオカメ
ラであり、信号処理装置６が距離測定に使用する上下一
対の画像は、それぞれビデオカメラ２０、２１の第１フ
ィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号から形
成される一つの合成画像である。即ち、信号処理装置６
は内蔵するメモリ（図示しない）に二つのビデオカメラ
２０、２１からそれぞれ第１フィールドの画像信号を取
り込んだ後、第２フィールドの画像信号を取り込み、こ
の二つの画像信号からなる一つの合成画像を用いて対象
物５までの距離を求めている。
はそれぞれ、第１フィールドの画像信号と第２フィール
ドの画像信号を用いて一つの画像を形成するビデオカメ
ラであり、信号処理装置６が距離測定に使用する上下一
対の画像は、それぞれビデオカメラ２０、２１の第１フ
ィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号から形
成される一つの合成画像である。即ち、信号処理装置６
は内蔵するメモリ（図示しない）に二つのビデオカメラ
２０、２１からそれぞれ第１フィールドの画像信号を取
り込んだ後、第２フィールドの画像信号を取り込み、こ
の二つの画像信号からなる一つの合成画像を用いて対象
物５までの距離を求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の距離測定装置
は、上述したように第１フィールドの画像と第２フィー
ルドの画像の合成画像を用いて距離測定を行っていたた
め、第１フィールドの画像信号を取り込んだ後、第２フ
ィールドの画像信号を取り込むまでの間に、ビデオカメ
ラの振動やワイパー等により、一時的な外乱が画像に入
ると、画像のコントラストが悪くなり、基準画像との相
関性が損なわれることがあった。そのため距離の測定値
が急変し、大きな誤差を含む測定値を示すという問題点
があった。
は、上述したように第１フィールドの画像と第２フィー
ルドの画像の合成画像を用いて距離測定を行っていたた
め、第１フィールドの画像信号を取り込んだ後、第２フ
ィールドの画像信号を取り込むまでの間に、ビデオカメ
ラの振動やワイパー等により、一時的な外乱が画像に入
ると、画像のコントラストが悪くなり、基準画像との相
関性が損なわれることがあった。そのため距離の測定値
が急変し、大きな誤差を含む測定値を示すという問題点
があった。
【０００８】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、短時間に取り込まれた画像信号
のみを用いて画像比較することにより、取り込み時間差
による影響をなくし、信頼性の高い距離測定を行うこと
を目的とする。
る為になされたもので、短時間に取り込まれた画像信号
のみを用いて画像比較することにより、取り込み時間差
による影響をなくし、信頼性の高い距離測定を行うこと
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る距離測定装置は、一対のビデオカメラの第１フィール
ドの画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号の
みを用いて三角測量の原理に基づいて距離測定を行うよ
うにしたものである。
る距離測定装置は、一対のビデオカメラの第１フィール
ドの画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号の
みを用いて三角測量の原理に基づいて距離測定を行うよ
うにしたものである。
【００１０】また、この発明の請求項２に係る距離測定
装置は、一対のビデオカメラの第１フィールドの画像信
号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを交互に
用いて上記三角測量の原理に基づいて距離測定を行うよ
うにしたものである。
装置は、一対のビデオカメラの第１フィールドの画像信
号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを交互に
用いて上記三角測量の原理に基づいて距離測定を行うよ
うにしたものである。
【００１１】
【作用】この発明の請求項１に係る距離測定装置によれ
ば、ビデオカメラで取り込まれる画像信号は、第１フィ
ールド画像のみ、または第２フィールド画像のみなの
で、処理の対象となる画像信号を短い時間（従来のほぼ
半分）で取り込むことができる。
ば、ビデオカメラで取り込まれる画像信号は、第１フィ
ールド画像のみ、または第２フィールド画像のみなの
で、処理の対象となる画像信号を短い時間（従来のほぼ
半分）で取り込むことができる。
【００１２】また、この発明の請求項２に係る距離測定
装置によれば、ビデオカメラで取り込まれる画像信号
は、上下の対応するビデオカメラの第１フィールドの画
像信号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを交
互に用いたものであるので、請求項１の場合と同様、画
像信号を短い時間で取り込むことができる。
装置によれば、ビデオカメラで取り込まれる画像信号
は、上下の対応するビデオカメラの第１フィールドの画
像信号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを交
互に用いたものであるので、請求項１の場合と同様、画
像信号を短い時間で取り込むことができる。
【００１３】
実施例１．以下、この発明の実施例１を先行車までの車
間距離を測定する場合について図１について説明する。
図１に示すように、この発明に係る距離測定装置は、基
線長Ｌだけ離間して上下に設けられたレンズ１、２と、
これらレンズ１、２にそれぞれ対応して配設された２次
元のイメージセンサ３、４とを備えていて、これらレン
ズ１、２及びイメージセンサ３、４は従来技術と同様、
上下一対に設けられた二つのビデオカメラ２０、２１に
よって構成されている。
間距離を測定する場合について図１について説明する。
図１に示すように、この発明に係る距離測定装置は、基
線長Ｌだけ離間して上下に設けられたレンズ１、２と、
これらレンズ１、２にそれぞれ対応して配設された２次
元のイメージセンサ３、４とを備えていて、これらレン
ズ１、２及びイメージセンサ３、４は従来技術と同様、
上下一対に設けられた二つのビデオカメラ２０、２１に
よって構成されている。
【００１４】また、この距離測定装置は、二つのビデオ
カメラ２０、２１のイメージセンサ３、４にそれぞれ接
続され、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナロ
グ・デジタル変換器７、８と、これらアナログ・デジタ
ル変換器７、８にそれぞれ接続されたメモリ９、１０
と、これらメモリ９、１０に接続されたマイクロコンピ
ュータ１１と、このマイクロコンピュータ１１及びメモ
リ９、１０に接続され、マイクロコンピュータ１１によ
って制御されて、上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ディスプレイ１２と、このディスプ
レイ１２に接続されるとともに、マイクロコンピュータ
１１に接続され、距離測定の対象物である先行車５Ａを
画像上で指定するためのウインドウを設定するウインド
ウ設定装置１３と、このウインドウ設定装置１３に接続
され、運転者により操作される画像追尾指示スイッチ１
４とを備えている。
カメラ２０、２１のイメージセンサ３、４にそれぞれ接
続され、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナロ
グ・デジタル変換器７、８と、これらアナログ・デジタ
ル変換器７、８にそれぞれ接続されたメモリ９、１０
と、これらメモリ９、１０に接続されたマイクロコンピ
ュータ１１と、このマイクロコンピュータ１１及びメモ
リ９、１０に接続され、マイクロコンピュータ１１によ
って制御されて、上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ディスプレイ１２と、このディスプ
レイ１２に接続されるとともに、マイクロコンピュータ
１１に接続され、距離測定の対象物である先行車５Ａを
画像上で指定するためのウインドウを設定するウインド
ウ設定装置１３と、このウインドウ設定装置１３に接続
され、運転者により操作される画像追尾指示スイッチ１
４とを備えている。
【００１５】以上の構成において、例えば図２に示すよ
うに、上側のイメージセンサ３の画像に追従すべき先行
車５Ａが入ってきて、図２（Ａ）に示すように、ウイン
ドウ１５が先行車５Ａを捕らえ、先行車５Ａまでの距離
を測定するが、この距離測定について以下に説明する。
うに、上側のイメージセンサ３の画像に追従すべき先行
車５Ａが入ってきて、図２（Ａ）に示すように、ウイン
ドウ１５が先行車５Ａを捕らえ、先行車５Ａまでの距離
を測定するが、この距離測定について以下に説明する。
【００１６】まず、マイクロコンピュータ１１はウイン
ドウ１５内の画素信号をメモリ９から読み出し、距離演
算の基準画像信号とする。そして、下側のイメージセン
サ４の画像信号が記憶されているメモリ１０の中のウイ
ンドウ１５に対応する領域をマイクロコンピュータ１１
が選択する。そしてマイクロコンピュータ１１は上記基
準画像信号に対してメモリ１０の画像信号を１画素ずつ
順次シフトしながら上下画素毎の信号の差の絶対値の総
和を演算していく。すなわち、ウインドウ１５内の画像
と最も整合する画像の位置を１画素ずつ順次シフトしな
がら求めるのである。このとき、演算に関与するメモリ
１０内の領域は、図２（Ｂ）に示すようにウインドウ１
５の位置に対応する領域１６である。上記のように上下
の画素を比較し、その差信号の絶対値の総和が最小にな
るときの画素のシフト量をｎ画素、画素のピッチをｐと
し、光学系の基線長Ｌ、レンズ１、２の焦点距離をｆと
すると、先行車５Ａまでの距離Ｒは下記（２）式で求め
られ、以上のようにしてウインドウ内の先行車５Ａまで
の距離を測定することができる。
ドウ１５内の画素信号をメモリ９から読み出し、距離演
算の基準画像信号とする。そして、下側のイメージセン
サ４の画像信号が記憶されているメモリ１０の中のウイ
ンドウ１５に対応する領域をマイクロコンピュータ１１
が選択する。そしてマイクロコンピュータ１１は上記基
準画像信号に対してメモリ１０の画像信号を１画素ずつ
順次シフトしながら上下画素毎の信号の差の絶対値の総
和を演算していく。すなわち、ウインドウ１５内の画像
と最も整合する画像の位置を１画素ずつ順次シフトしな
がら求めるのである。このとき、演算に関与するメモリ
１０内の領域は、図２（Ｂ）に示すようにウインドウ１
５の位置に対応する領域１６である。上記のように上下
の画素を比較し、その差信号の絶対値の総和が最小にな
るときの画素のシフト量をｎ画素、画素のピッチをｐと
し、光学系の基線長Ｌ、レンズ１、２の焦点距離をｆと
すると、先行車５Ａまでの距離Ｒは下記（２）式で求め
られ、以上のようにしてウインドウ内の先行車５Ａまで
の距離を測定することができる。
【００１７】 Ｒ＝ｆ×Ｌ／（ｎ×ｐ） （２）
【００１８】次に、画像を取り込む手段として、第１フ
ィールド画像のみを取り込むようにし、画像比較も第１
フィールドのみを用いる場合について図３、図４につい
て説明する。つまり、従来の距離測定装置では、第１フ
ィールド画像と第２フィールド画像の合成画像を用いて
画像比較を行っていたが、実施例１では片側フィールド
画像のみで距離を測定するようにする。ここで、図３は
第１フィールドの画像を示し、図４はこの時の第２フィ
ールドの画像を示している。また図４は第１フィールド
の画像信号の取り込み後にビデオカメラ２０、２１が振
動して先行車５Ａの画像が上側にバウンドした状態を示
している。このような場合、今回の発明では、片側フィ
ールド（第１フィールド）のみを用いて画像比較を行
い、従来のほぼ半分以下の短い時間で画像信号を取り込
むため、振動による影響を受けなくなる。
ィールド画像のみを取り込むようにし、画像比較も第１
フィールドのみを用いる場合について図３、図４につい
て説明する。つまり、従来の距離測定装置では、第１フ
ィールド画像と第２フィールド画像の合成画像を用いて
画像比較を行っていたが、実施例１では片側フィールド
画像のみで距離を測定するようにする。ここで、図３は
第１フィールドの画像を示し、図４はこの時の第２フィ
ールドの画像を示している。また図４は第１フィールド
の画像信号の取り込み後にビデオカメラ２０、２１が振
動して先行車５Ａの画像が上側にバウンドした状態を示
している。このような場合、今回の発明では、片側フィ
ールド（第１フィールド）のみを用いて画像比較を行
い、従来のほぼ半分以下の短い時間で画像信号を取り込
むため、振動による影響を受けなくなる。
【００１９】実施例２．実施例１は、第１フィールド、
または第２フィールドの片側フィールドの画像信号のみ
を用いて距離測定を行う場合について説明したが、この
発明は、上記片側フィールドの画像信号を交互に用いる
ことによっても達成することができる。以下には係る構
成を実施例２として図５について説明する。図５は、実
施例２の処理手順を示すフローチャートである。
または第２フィールドの片側フィールドの画像信号のみ
を用いて距離測定を行う場合について説明したが、この
発明は、上記片側フィールドの画像信号を交互に用いる
ことによっても達成することができる。以下には係る構
成を実施例２として図５について説明する。図５は、実
施例２の処理手順を示すフローチャートである。
【００２０】まず、ステップＳ１において、第１フィー
ルドの画像信号の取り込みを開始する。ステップＳ２で
は、第１フィールドの画像信号を取り込んでいる間、前
回取り込んだ第２フィールドの画像信号の比較を行い、
ステップＳ３で距離を測定する。
ルドの画像信号の取り込みを開始する。ステップＳ２で
は、第１フィールドの画像信号を取り込んでいる間、前
回取り込んだ第２フィールドの画像信号の比較を行い、
ステップＳ３で距離を測定する。
【００２１】ステップＳ４で第１フィールドの画像信号
の取り込みが完了すれば、ステップＳ５において、第２
フィールドの画像信号の取り込みを開始する。ステップ
Ｓ６では、第２フィールドの画像信号を取り込んでいる
間、前回取り込んだ第１フィールドの画像信号の比較を
行い、ステップＳ７で距離を測定する。ステップＳ８〜
Ｓ１２においても上記と同様な手順を用いて処理を行
う。以上のように第１フィールドの画像信号のみの比較
と第２フィールドの画像信号のみの比較を交互に行って
距離を測定する。
の取り込みが完了すれば、ステップＳ５において、第２
フィールドの画像信号の取り込みを開始する。ステップ
Ｓ６では、第２フィールドの画像信号を取り込んでいる
間、前回取り込んだ第１フィールドの画像信号の比較を
行い、ステップＳ７で距離を測定する。ステップＳ８〜
Ｓ１２においても上記と同様な手順を用いて処理を行
う。以上のように第１フィールドの画像信号のみの比較
と第２フィールドの画像信号のみの比較を交互に行って
距離を測定する。
【００２２】以上のような構成によれば、画像信号の取
り込み時間が短くなり連続的な測距が可能である。した
がって、距離急変にもすばやく対応ができ、精度の良い
距離データが得られる。
り込み時間が短くなり連続的な測距が可能である。した
がって、距離急変にもすばやく対応ができ、精度の良い
距離データが得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上に詳述したように、この発明の請求
項１に係る距離測定装置によれば、一対のビデオカメラ
の第１フィールドの画像信号のみ、または第２フィール
ドの画像信号のみを用いて三角測量の原理に基づいて距
離測定を行うようにしたため、カメラの振動やワイパー
動作によって発生するフィールド間での一時的な外乱の
影響を受けることなく、安定した距離測定を行うことが
できるとともに、処理時間も短縮できるという効果を奏
する。
項１に係る距離測定装置によれば、一対のビデオカメラ
の第１フィールドの画像信号のみ、または第２フィール
ドの画像信号のみを用いて三角測量の原理に基づいて距
離測定を行うようにしたため、カメラの振動やワイパー
動作によって発生するフィールド間での一時的な外乱の
影響を受けることなく、安定した距離測定を行うことが
できるとともに、処理時間も短縮できるという効果を奏
する。
【００２４】また、この発明の請求項２に係る距離測定
装置によれば、一対のビデオカメラの第１フィールドの
画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを
交互に用いて上記三角測量の原理に基づいて距離測定を
行うようにしたため、請求項１の効果と同様に、カメラ
の振動やワイパー動作によって発生するフィールド間で
の一時的な外乱の影響を受けることなく、安定した距離
測定を行うことができるとともに、処理時間も短縮でき
るという効果を奏する。
装置によれば、一対のビデオカメラの第１フィールドの
画像信号のみ、または第２フィールドの画像信号のみを
交互に用いて上記三角測量の原理に基づいて距離測定を
行うようにしたため、請求項１の効果と同様に、カメラ
の振動やワイパー動作によって発生するフィールド間で
の一時的な外乱の影響を受けることなく、安定した距離
測定を行うことができるとともに、処理時間も短縮でき
るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１の動作を説明するための画像を示す図
である。
である。
【図３】実施例１において今回更新される画像の第１フ
ィールドの画像を示す図である。
ィールドの画像を示す図である。
【図４】実施例１において今回更新される画像の第２フ
ィールド画像を示す図である。
ィールド画像を示す図である。
【図５】実施例２の動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の距離測定装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１、２ レンズ ３、４ イメージセンサ ９、１０ メモリ １１ マイクロコンピュータ ２０、２１ ビデオカメラ
Claims (2)
- 【請求項１】 左右又は上下一対に設けられ、それぞれ
第１フィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号
を用いて一つの画像を形成するビデオカメラを備え、こ
れらビデオカメラより出力される画像信号を用いた三角
測量の原理に基づいて距離測定を行うようにした距離測
定装置において、 上記一対のビデオカメラの第１フィールドの画像信号の
み、または第２フィールドの画像信号のみを用いて上記
三角測量の原理に基づいて距離測定を行うようにしたこ
とを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 左右又は上下一対に設けられ、それぞれ
第１フィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号
を用いて一つの画像を形成するビデオカメラを備え、こ
れらビデオカメラより出力される画像信号を用いた三角
測量の原理に基づいて距離測定を行うようにした距離測
定装置において、 上記一対のビデオカメラの第１フィールドの画像信号の
み、または第２フィールドの画像信号のみを交互に用い
て上記三角測量の原理に基づいて距離測定を行うように
したことを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038165A JP2971693B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038165A JP2971693B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249654A true JPH06249654A (ja) | 1994-09-09 |
| JP2971693B2 JP2971693B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=12517792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5038165A Expired - Fee Related JP2971693B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971693B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP5038165A patent/JP2971693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971693B2 (ja) | 1999-11-08 |
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Legal Events
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