JPS5832436B2 - 通路パタ−ン認識装置における走査誤差較正方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通路パターンの障害物の認識を行う装置にお
ける２個の光電変換器間の走査の相対誤差を較正する方
式に関するものである。

特許第７０１６０８号（特公昭４．８−２９７９号）に
おいては、２個の光電変換器に結像させた外界の映像を
電気的に走査することによって、２次元の映像パターン
を１次元の電気信号に変換し、その電気信号を簡単な論
理回路で処理することにより、通路パターンの認識を行
っている。

そして、この方式においては、精密な映像情報が得られ
ることから、処理方法さえ工夫すれは、複雑な道路環境
内における障害物分布状況をかなり正確に認識できる可
能性がある。

しかしながら、上記方式では、２個の光電変換器を同じ
同期信号で同期させることにより、各水平及び垂直走査
における走査時間は一致させることができるとしても、
同期信号自体は同期のタイミング即ち２個の光電変換器
に対する鋸歯状波のスタート時点のみを一致させるもの
であって、その同期信号で発生する鋸歯状波の波形はそ
れぞれの鋸歯状波発生回路における各素子の特性のばら
つきによって製品ごとに相違するのが実状であり、その
ため、走査の途中において走査速度に相対的な誤差を生
じ、この誤差はかなり精度の良いテレビカメラを用いて
も避けることができず、誤認識の原因となる。

本発明は、この２個の光電変換器の走査における相対的
な誤差を簡単に較正し、誤認識のない正確な通路パター
ン認識を可能にすることを目的とするものであって、上
記２個の光電変換器において同一パターンを結像させた
とき、それらの光電変換器間の垂直走査、水平走査の相
対的な誤差によって生ずる電気的映像信号のずれを、そ
の映像信号を量子化して記憶させた記憶素子から両方の
映像信号についての対応する出力を一致させて取出すこ
とにより較正することを特徴とするものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の較正方式を実施する装置の概要を示す
もので、ここでは２個の光電変換器として水平走査３０
Ｈｚ、垂直走査１５７５０ｋＨｚの順次走査のテレビカ
メラを使用した場合について説明する。

このテレビカメラの映像は、垂直方向にｍビット、水平
方向にｎビット、つまり画面全体をｍｘｎビットに分割
するが、いま、垂直方向を２５６ビツト、水平方向は走
査線をそのまま利用して５２５ビツト、全体として２５
６Ｘ５２５ビツトに分割した。

２個のテレビカメラからの映像信号は、それぞれ微分回
路において微分し、波形整形回路において波形整形した
パルス列に変換し、そしてこのパルス列信号Ａ、Ｂは、
上記分割されたビットに対応して、記憶素子としてのシ
フトレジスタＡ１〜ＡＭ、Ｂ１〜Ｂ２Ｍに順次記憶させ
る。

記憶素子としては２５６ビツト・ダイナミックシフトレ
ジスタ（例えばインテル社ＭＦ１４０２）などを使用す
ることができる。

信号Ａは基準シフトパルス発生器から与えられる基準周
波数（２５６／６３．５Ｘ１０−６Ｈｚ ）のシフトパ
ルスでシフトされて、Ｍ個のシフトレジスタＡ１〜ＡＭ
によって垂直走査Ｍ回分が記憶される。

上記Ｍの値としては、２個のテレビカメラの走査線のず
れの最大値が走査線の何本分に対応するかによって、少
なくともその最大誤差分に相当する数が必要である。

また信号Ｂは同様に２５６ビツトのシフトレジスタＢ１
〜Ｂ２Ｍにシフトされる。

この場合、垂直方向の誤差は信号Ｂのシフトパルスのパ
ルス間隔を可変にすることによって較正される。

この可変シフトパルス発生器としては、フェーズロック
ループ（ＰＬＬ）やランダムアクセスメモＩＪ（ＲＡＭ
）の情報読出しなどによっても実現できるが、ここでは
、予めテレビカメラの走査特性を求めてそれを外部から
設定できるようにした制御回路を用い、８ビツトカウン
タの出力に基づいて順次その制御回路により可変シフト
パルス発生器の動作を制御して、発生するシフト、、Ｎ
Ｏルスの周波数を制御するように構成している。

このような可変シフトパルスによって垂直方向の誤差を
較正された信号Ｂは、垂直操作の２Ｍ回分が記憶できる
２Ｍ個のシフトレジスタに順次記憶される。

次に、水平走査における誤差は、走査の形式から垂直走
査線の何本分かのずれとして現われるので、誤差の量に
対応して、一方の情報を遅延させる。

しかし、誤差量としては正負両方の場合があるので、信
号Ａを予めシフトレジスフＭ個によって走査線のＭ本分
を遅延させ、信号Ｂについては走査線の２Ｍ本分の遅延
量に対応する２Ｍ個のシフトレジスタに順次記憶させた
うえで、誤差量に対応してマルチプレクサにより選択さ
せる。

このマルチプレクサの選択入力を指定する制御回路は、
前記制御回路と同様に外部設定され、５２５ビツトカウ
ンタの出力により、順次マルチプレクサに選択入力を与
えるものである。

このようにして、２個のテレビカメラの映像信号を量子
化し、それを記憶素子に記憶させ、一方の記憶素子の出
力を基準にして他方の映像信号の記憶素子から両方の対
応する出力が時間的に一致するように取出すことにより
、２個のテレビカメラ間の垂直走査、水平走査の相対的
な誤差によって生ずる電気的映像信号のずれを較正する
ことができる。

較正された信号Ｘ、「は近似的に等しいものとなるが、
更に精度を望む場合は量子化をもつと細かくするなどの
手段によってそれが可能であり、また信号がビデイオ信
号のようなアナログ量の信号でもアナログメモリなどを
使用することができる。

なお、上述した記憶素子から取出された信号Ｘ。

「は、簡単な論理回路で処理することにより、通路パタ
ーンの明暗変化点の分布すなわち障害物の有無の認識に
利用するものである。

即ち、上記信号Ｘ、「の一方を遅延回路で一定時間だけ
遅延させたうえで、両信号の論理積をとることにより通
路パターンにおける明暗変化点の空間分布状態を求める
ことができる。

このような本発明を利用すれば、市販のテレビカメラを
用いて特許第７０１６０８号で提案したような対象通路
内における障害物分布状況の正確な把握、すなわち通路
パターンの認識を安価な装置によって実現することがで
き、自動車の衝突防止とか移動ロボットの視覚として広
く利用される可能性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の較正方式を実施する装置の概要を示す
ブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一の通路パターンを結像させる２個の光電変換器
   の間の垂直走査、水平走査の相対的な誤差によって生ず
   る電気的映像信号のずれを較正するに際し、それらの映
   像信号を量子化してシフトレジスフに記憶させ、この場
   合に垂直走査における誤差は一方の信号のシフトパルス
   のパルス間隔を可変にしてそれを制御することにより較
   正し、水平走査における誤差は、一方の映像信号の記憶
   素子の出力との誤差量に対応して他方の映像信号の記憶
   素子からの出力をその両方が時間的に一致するように取
   り出すことによって較正することを特徴とする通路パタ
   ーン認識装置における走査誤差較正方式。