JPS5850417A - 距離測定方式 - 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】 この発明は、距離測定方式、殊に産業用ロボットなどで
必要とされる対象物体までの距離を対象物体の画像デー
タを用いて非接触で測定する距離測定方式に関する。

従来、画像データを使って対象物体までの距離を測定す
る方法は、ステレオヴイジョンを使い三角測量の原理に
基づくものであった。そとでは、左右両画像上で同一物
体に対応する対応−／一 点の発見が問題となシ、その発見には、相関法をはじめ
として種々の方法が考案されているが、それらはいづれ
も対応点近傍の像パターンを利用する方法であった。こ
の方法では、測定精度を上げるためには、左右の画像の
測定点間の距離を大きくとることが必要ではあるが、そ
のようにすると、像パターンの変形が大きくなる場合が
あシ、対応付けが困難になる欠陥が現れ、また像パター
ンを小さくとれば、細かく測定出来るが、偽の対応点を
見付けてしまうおそれがあった。

本発明は、以上に鑑み、対象物体の画像データを用いる
手法として、対象物体の像パターンが視点の位置によシ
変形しても、細かく簡単に距離を測定し得る方式の提供
を目的としてなされたものである。

本発明は、従来ステレオヴイジョンで使用した左右両画
像の撮像点の間にさらに細かく撮像点をとることによシ
得られた複数枚の画像を使って、運動立体視の原理によ
シ距離を測定するものである。

本装置の構成と働きを図面に基づいて説明する。第１図
示の様に、カメラｌをカメラ移動台コに設置し、撮像系
の座標をｘｌ　　ｙＬ−ｚｌ、画像の座標をＸ−Ｚとす
る。いまカメラから距離ｙ。′のところに光軸に垂直刃
物体面０を置く。物体面は図示のように直線により白黒
二面Ｏｗ、Ｏｎに分かれているとする。実際には例えば
一方の面０、が物体面、他方ＯＷが周囲空間面となるこ
とが考えられる。カメラ／をＸ′軸方向に移動させたと
き、一定微少移動量δＷごとに撮像した複数の画像■。

〜Ｉｊ〜■ユを第２図示の様に順番に並べて一種の立体
画像を構成する。対象物体上の点ｐ′は、個々の画像Ｉ
７に写像されるが、その画面上での高さく２値）は一定
である。なぜ彦ら、カメラの位置を’　（ｗ＋Ｏ＋０）
　、焦点距離をｆとすれば、物体上の点ｐｌ　（、／　
、　、ｌ　、　、ｌ　）は中心射影によシ立体画像中の
点ｐ　（”＋”＋’）に次式で写像される。

ｗ　＝　−ｙ７ｆ　＠ｚ　＋ｘ’　＝　　（１）ｚ　＝
　ｆ７ｙ・ｚ’　　　　−（２）（２）式によｐｚの値
は一定である。しからば、高さ２で立体画像の水平断面
をとシ合成画像を作れば、点ｐは式（１）上の直線上の
点であシ、その傾き−ｕ７ｆは距離ｙ′に比例する量で
ある。ｐ′点が白黒領域の境界点ならば、その対応点ｐ
の集合Ｕｐは第６図示のように合成画像上での直線エツ
ジに対応する。すなわち、合成画像上の直線エツジＵｐ
の傾きを検出すれば距離が測定出来る。

以上の測定原理に基づく処理装置の概略構成を第４図に
示す。

カメラｌは、カメラ移動装置λによシ駆動され、直線上
を移動する。一定微少移動距離ごとに撮像された複数枚
の画像から画像合成装置３を用いて第６図示の距離画像
を合成する。得られた距離画像から直線エツジ方向検出
装置≠によシ、先の演算式を介して直線エツジの方向を
得、距離を求める。

本発明を用いれば、距離計測の問題は、一枚の合成画像
上のエツジの傾きを求める問題に帰着でき、エツジに対
応する物体上の点に対して細かな測定をすることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像系の説明図、第２図は、撮像点の移動につ
詐て撮像された複数枚の画像を順番に並べて構成する立
体画像の説明図、第３図は、合成された距離画像の説明
図、第４図は全体の処理装置の概略構成図、である。 図中、ｌはカメラ、コはカメラ移動装置、である。 １−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対象物体に向けたカメラで一定微小移動距離毎に撮像し
   た複数枚の画像を合成して該対象物体上の所定の点の集
   合が作る直線エツジを得、この直線エツジの傾きを検出
   することによシ該カメラと対象物体間の距離を算出する
   ことを性徴とする距離測定方式。