JP3364396B2 - Distance measuring device - Google Patents
Distance measuring deviceInfo
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- JP3364396B2 JP3364396B2 JP29154196A JP29154196A JP3364396B2 JP 3364396 B2 JP3364396 B2 JP 3364396B2 JP 29154196 A JP29154196 A JP 29154196A JP 29154196 A JP29154196 A JP 29154196A JP 3364396 B2 JP3364396 B2 JP 3364396B2
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- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や人間等
を対象物(目標)とし、空間周波数特性に基づく画像デ
ータの照合を行い、この照合結果から目標までの距離を
測定する距離測定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device which targets an object such as an automobile or a human being (target), collates image data based on spatial frequency characteristics, and measures the distance from the collation result to the target. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の距離測定装置として、目
標を2つのカメラで撮像し、片方の画像の中の目標が写
っている部分にウインドウを設定し、もう一方の画像中
にウインドウの画像と一致する部分があるかどうか、1
画素づつずらしながら各画素の差の絶対値の総和が最小
になったところを探索し、対応する画像間の距離を2つ
のカメラで撮像した画像のずれとして検出し、これに基
づいて目標までの距離を測定する装置がある。Conventionally, as this kind of distance measuring device, by imaging a target with two cameras, set the window portion that is reflected the target in one of the images, the window in the other image Whether there is a part that matches the image 1
While shifting pixel by pixel, a search is made for a place where the sum of the absolute values of the differences between the pixels is minimized, and the distance between the corresponding images is detected as a shift between the images picked up by the two cameras. There is a device that measures distance.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の距離測定装置では、画像のずれを求めるのに
時間がかかる。また、ウインドウの設定を行う必要があ
り、処理が複雑となる。また、カメラを2台使うので、
コスト高となる。However, in such a conventional distance measuring device, it takes a long time to obtain the image shift. In addition, it is necessary to set the window , which complicates the process. Also, since I use two cameras,
High cost.
【0004】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、簡単かつ短
時間に目標までの距離を測定することができ、しかも低
コストの距離測定装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to easily measure a distance to a target in a short time and at a low cost. To provide.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、目標を
第1の方向から見た画像および第2の方向から見た画像
を1台のカメラの撮像部に導き、このカメラの撮像部に
導かれた第1の方向から目標を見た画像データを第1の
パターンデータとし、この第1のパターンデータに2次
元離散的フーリエ変換を施して第1のフーリエ2次元パ
ターンデータを作成し、またこのカメラの撮像部に導か
れた第2の方向から目標を見た画像データを第2のパタ
ーンデータとし、この第2のパターンデータに2次元離
散的フーリエ変換を施して第2のフーリエ2次元パター
ンデータを作成し、第1のフーリエ2次元パターンデー
タと第2のフーリエ2次元パターンデータとを合成し、
これによって得られる合成フーリエ2次元パターンデー
タに2次元離散的フーリエ変換および2次元離散的逆フ
ーリエ変換の何れか一方を施し、これによってフーリエ
変換の施された合成フーリエ2次元パターンデータに出
現する相関成分エリアの基準位置付近を除く範囲で相関
ピークを求め、この相関成分エリアの基準位置と相関ピ
ークの位置との距離に基づいて目標までの距離を測定す
るようにしたものである。In order to achieve such an object, in the first invention (the invention according to claim 1), the target is viewed from the first direction and the image viewed from the second direction. The image is guided to the image pickup unit of one camera, and the image data of the target seen from the first direction guided to the image pickup unit of this camera is used as the first pattern data, and the first pattern data is two-dimensionally discrete. The first Fourier two-dimensional pattern data is created by subjecting the image data obtained by viewing the target from the second direction guided by the image pickup unit of this camera to the second pattern data. The two-dimensional discrete Fourier transform is applied to the pattern data of to create second Fourier two-dimensional pattern data, and the first Fourier two-dimensional pattern data and the second Fourier two-dimensional pattern data are combined,
One of two-dimensional discrete Fourier transform and two-dimensional discrete inverse Fourier transform is applied to the synthetic Fourier two-dimensional pattern data obtained by this, and thereby the correlation appearing in the Fourier-transformed synthetic Fourier two-dimensional pattern data. The correlation peak is obtained in a range excluding the vicinity of the reference position of the component area, and the distance to the target is measured based on the distance between the reference position of the correlation component area and the position of the correlation peak.
【0006】この発明によれば、目標を第1の方向から
見た画像および第2の方向から見た画像が1台のカメラ
の撮像部に導かれる。そして、このカメラの撮像部に導
かれた第1の方向から目標を見た画像データが第1のパ
ターンデータとされ、この第1のパターンデータに2次
元離散的フーリエ変換が施されて第1のフーリエ2次元
パターンデータが作成される。また。このカメラの撮像
部に導かれた第2の方向から目標を見た画像データが第
2のパターンデータとされ、この第2のパターンデータ
に2次元離散的フーリエ変換が施されて第2のフーリエ
2次元パターンデータが作成される。そして、第1のフ
ーリエ2次元パターンデータと第2のフーリエ2次元パ
ターンデータとが合成され、この合成フーリエ2次元パ
ターンデータに2次元離散的フーリエ変換あるいは2次
元離散的逆フーリエ変換が施され、これによってフーリ
エ変換の施された合成フーリエ2次元パターンデータに
出現する相関成分エリアの基準位置付近を除く範囲で相
関ピークが求められ、この相関成分エリアの基準位置と
相関ピークの位置との距離に基づいて目標までの距離が
測定される。According to the present invention, the image of the target viewed from the first direction and the image of the target viewed from the second direction are guided to the image pickup section of one camera. Then, the image data in which the target is viewed from the first direction guided by the image pickup unit of this camera is set as the first pattern data, and the first pattern data is subjected to the two-dimensional discrete Fourier transform to obtain the first pattern data. Fourier two-dimensional pattern data of is created. Also. The image data of the target viewed from the second direction guided to the image pickup section of the camera is used as the second pattern data, and the second pattern data is subjected to the two-dimensional discrete Fourier transform to generate the second Fourier data. Two-dimensional pattern data is created. Then, the first Fourier two-dimensional pattern data and the second Fourier two-dimensional pattern data are combined, and the combined Fourier two-dimensional pattern data is subjected to a two-dimensional discrete Fourier transform or a two-dimensional discrete inverse Fourier transform, As a result, a correlation peak is obtained in a range excluding the vicinity of the reference position of the correlation component area appearing in the Fourier-transformed synthetic Fourier two-dimensional pattern data. Based on this, the distance to the target is measured.
【0007】第2発明(請求項2に係る発明)は、第1
発明において、第1のフーリエ2次元パターンデータと
第2のフーリエ2次元パターンデータとを合成し、これ
によって得られる合成フーリエ2次元パターンデータに
振幅抑制処理を行ったうえ2次元離散的フーリエ変換お
よび2次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施すよ
うにしたものである。第3発明(請求項3に係る発明)
は、第1発明において、目標を第1の方向から見た画像
データを第1のパターンデータとし、この第1のパター
ンデータに2次元離散的フーリエ変換を施してから振幅
抑制処理を行うことにより第1のフーリエ2次元パター
ンデータを作成し、目標を第2の方向から見た画像デー
タを第2のパターンデータとし、この第2のパターンデ
ータに2次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制
処理を行うことにより第2のフーリエ2次元パターンデ
ータを作成するようにしたものである。第4発明(請求
項4に係る発明)は、第1〜第3発明において、カメラ
をピンホールカメラとしたものである。The second invention (the invention according to claim 2) is the first
In the present invention, the first Fourier two-dimensional pattern data and the second Fourier two-dimensional pattern data are combined, and the combined Fourier two-dimensional pattern data thus obtained is subjected to amplitude suppression processing and then the two-dimensional discrete Fourier transform and One of the two-dimensional discrete inverse Fourier transforms is applied. Third invention (invention according to claim 3)
In the first invention, the image data of the target viewed from the first direction is used as the first pattern data, the two-dimensional discrete Fourier transform is applied to the first pattern data, and then the amplitude suppression processing is performed. First Fourier two-dimensional pattern data is created, image data of the target viewed from the second direction is used as second pattern data, and the second pattern data is subjected to two-dimensional discrete Fourier transform and then amplitude suppression is performed. By performing the processing, the second Fourier two-dimensional pattern data is created. A fourth invention (the invention according to claim 4) is the first to third inventions, wherein the camera is a pinhole camera.
【0008】[0008]
(実施の形態1−1)
図2はこの発明の一実施の形態を示す距離測定装置のブ
ロック構成図である。同図において、10はCCDカメ
ラ、20は処理部、30は画像取込部であり、処理部2
0は、CPUを有してなる制御部20−1と、ROM2
0−2と、RAM20−3と、ハードディスク(HD)
20−4と、フレームメモリ(FM)20−5と、外部
接続部(I/F)20−6と、フーリエ変換部(FF
T)20−7とを備えてなり、ROM20−2には測距
プログラム(図3)が格納されている。また、画像取込
部30は、CCDカメラ10のレンズ10−1の前面部
光軸上に支軸P1を中心として回転可能に設けられた両
面ミラー30−1と、この両面ミラー30−1の両サイ
ドに所定傾斜角度でもって固定的に設けられた片面ミラ
ー30−2および30−3を備えている。(Embodiment 1-1) FIG. 2 is a block configuration diagram of a distance measuring device showing an embodiment of the invention. In the figure, 10 is a CCD camera, 20 is a processing unit, 30 is an image capturing unit, and the processing unit 2
0 is a control unit 20-1 having a CPU and a ROM 2
0-2, RAM 20-3, hard disk (HD)
20-4, a frame memory (FM) 20-5 , an external connection unit (I / F) 20-6, and a Fourier transform unit (FF).
T) 20-7, and the ROM 20-2 stores a distance measuring program (FIG. 3). The image capturing section 30 includes a double-sided mirror 30-1 that is rotatably provided on the optical axis of the front surface of the lens 10-1 of the CCD camera 10 about the support axis P1, and the double-sided mirror 30-1. The single-sided mirrors 30-2 and 30-3 are fixedly provided on both sides at a predetermined inclination angle.
【0009】この距離測定装置において、目標をM1と
した場合、この目標M1までの距離Rの測定は次のよう
にして行われる。先ず、測定を開始するに際して、ミラ
ー30−1の回転角度位置を手動により図示実線の位
置、すなわちミラー30−2に映る目標M1の中心がC
CDカメラ10の撮像部で捉えられる位置とする。In this distance measuring device, when the target is M1, the distance R to the target M1 is measured as follows. First, when the measurement is started, the rotation angle position of the mirror 30-1 is manually changed to the position indicated by the solid line in the figure, that is, the center of the target M1 reflected on the mirror 30-2 is C.
It is set to a position that can be captured by the image pickup unit of the CD camera 10.
【0010】この状態で、制御部20−1は、CCDカ
メラ10からの目標M1を捉えた画像(第1の方向から
見た画像)を画像とし、この画像の画像データO1
を、フレームメモリ20−5を介して取り込む(図3に
示すステップ301)。そして、この取り込んだ画像デ
ータO1 を登録画像データとし(図1(a))、この登
録画像データをフーリエ変換部20−7へ送り、この登
録画像データに2次元離散的フーリエ変換(DFT)を
施す(ステップ302)。これにより、図1(a)に示
された登録画像データO1 は、フーリエ画像データ(登
録フーリエ画像データ)F1 となる。In this state, the control unit 20-1 sets an image (image viewed from the first direction) of the target M1 from the CCD camera 10 as an image, and image data O 1 of this image.
Are fetched through the frame memory 20-5 (step 301 shown in FIG. 3). Then, the captured image data O 1 is used as registered image data (FIG. 1A), the registered image data is sent to the Fourier transform unit 20-7, and the registered image data is subjected to two-dimensional discrete Fourier transform (DFT). (Step 302). As a result, the registered image data O 1 shown in FIG. 1A becomes Fourier image data (registered Fourier image data) F 1 .
【0011】なお、2次元離散的フーリエ変換について
は、例えば「コンピュータ画像処理入門、日本工業技術
センター編、総研出版(株)発行、P.44〜45(文
献1)」等に説明されている。The two-dimensional discrete Fourier transform is described, for example, in "Introduction to Computer Image Processing, edited by Japan Industrial Technology Center, published by Soken Shuppan Co., Ltd., P.44-45 (Reference 1)". .
【0012】次に、ミラー30−1の回転角度位置を手
動により、図示点線の位置とする。すなわち、図示実線
の位置に対し、CCDカメラ10の光軸を中心とする対
称の位置とする。これにより、ミラー30−3に映る目
標M1の中心が、上述とは逆の位置でCCDカメラ10
の撮像部で捉えられる。Next, the rotation angle position of the mirror 30-1 is manually set to the position shown by the dotted line in the figure. That is, the position is symmetrical with respect to the position indicated by the solid line in the figure with the optical axis of the CCD camera 10 as the center. As a result, the center of the target M1 reflected on the mirror 30-3 is at a position opposite to the above, and the CCD camera 10
Is captured by the image pickup section of.
【0013】この状態で、制御部20−1は、CCDカ
メラ10からの目標M1を捉えた画像(第2の方向から
見た画像)を画像とし、この画像の画像データO2
を、フレームメモリ20−5を介して取り込む(ステッ
プ303)。そして、この取り込んだ画像データO2 を
照合画像データとし(図1(b))、この照合画像デー
タをフーリエ変換部20−7へ送り、この照合画像デー
タに2次元離散的フーリエ変換(DFT)を施す(ステ
ップ304)。これにより、図1(b)に示された照合
画像データO2 は、フーリエ画像データ(照合フーリエ
画像データ)F2 となる。In this state, the control unit 20-1 sets the image (image viewed from the second direction) of the target M1 from the CCD camera 10 as an image, and the image data O 2 of this image.
Is fetched through the frame memory 20-5 (step 303). Then, the captured image data O 2 is used as collation image data (FIG. 1B), this collation image data is sent to the Fourier transform unit 20-7, and this collation image data is subjected to a two-dimensional discrete Fourier transform (DFT). (Step 304). As a result, the collation image data O 2 shown in FIG. 1B becomes Fourier image data (collation Fourier image data) F 2 .
【0014】そして、制御部20−1は、ステップ30
2で得たフーリエ画像データ(登録フーリエ画像デー
タ)F1 とステップ304で得たフーリエ画像データ
(照合フーリエ画像データ)F2 とを合成し(ステップ
305)、合成フーリエ画像データを得る。The control unit 20-1 then proceeds to step 30.
The Fourier image data (registered Fourier image data) F 1 obtained in 2 and the Fourier image data (matching Fourier image data) F 2 obtained in step 304 are combined (step 305) to obtain combined Fourier image data.
【0015】ここで、合成フーリエ画像データは、照合
フーリエ画像データをA・ejθとし、登録フーリエ画
像データをB・ejφとした場合、A・B・ej(θ-φ)
で表される。但し、A,B,θ,φとも周波数(フーリ
エ)空間(u,v)の関数とする。Here, in the composite Fourier image data, when the matching Fourier image data is A · e j θ and the registered Fourier image data is B · e j φ, A · B · e j ( θ − φ )
It is represented by. However, A, B, θ, and φ are functions of frequency (Fourier) space (u, v).
【0016】そして、A・B・ej(θ-φ)は、
A・B・ej(θ-φ)=A・B・cos(θ−φ)+j・A・B・sin(θ−
φ) ・・・(1)
として表され、A・ejθ=α1 +jβ1 、B・ejφ=
α2 +jβ2 とすると、A=(α1 2+β1 2)1/2,B=
(α2 2+β2 2)1/2,θ=tan-1(β1 /α1 ),φ=
tan-1(β2 /α2 )となる。この(1)式を計算す
ることにより合成フーリエ画像データを得る。And A ・ B ・ ej (θ-φ)Is
A ・ B ・ ej (θ-φ)= A ・ B ・ cos (θ-φ) + j ・ A ・ B ・ sin (θ-
φ) ・ ・ ・ (1)
Is represented asjθ = α1+ Jβ1, Bejφ =
α2+ Jβ2Then, A = (α1 2+ Β1 2)1/2, B =
(Α2 2+ Β2 2)1/2, Θ = tan-1(Β1/ Α1 ), Φ =
tan-1(Β2/ Α2). Calculate this formula (1)
By doing so, synthetic Fourier image data is obtained.
【0017】なお、A・B・ej(θ-φ)=A・B・ej
θ・e-jφ=A・ejθ・B・e-jφ=(α1 +j
β1 )・(α2 −jβ2 )=(α1 ・α2 +β1 ・
β2 )+j(α2 ・β1 −α1 ・β2 )として、合成フ
ーリエ画像データを求めるようにしてもよい。Note that A · B · e j ( θ − φ ) = A · B · e j
θ ・ e -j φ = A ・ e j θ ・ B ・ e -j φ = (α 1 + j
β 1 ) · (α 2 −jβ 2 ) = (α 1 · α 2 + β 1 ·
The combined Fourier image data may be obtained as β 2 ) + j (α 2 · β 1 −α 1 · β 2 ).
【0018】そして、制御部20−1は、このようにし
て合成フーリエ画像データを得た後、振幅抑制処理を行
う(ステップ306)。この実施の形態では、振幅抑制
処理として、log処理を行う。すなわち、前述した合
成フーリエ画像データの演算式であるA・B・ej(θ-
φ)のlogをとり、log(A・B)・ej(θ-φ)と
することにより、振幅であるA・Bをlog(A・B)
に抑制する(A・B>log(A・B))。Then, the control section 20-1 performs the amplitude suppression processing after obtaining the synthetic Fourier image data in this way (step 306). In this embodiment, log processing is performed as the amplitude suppression processing. That is, A · B · e j ( θ − which is an arithmetic expression of the composite Fourier image data described above.
taking the log of φ), log (A · B ) · e j (θ - φ) and by the A · B is the amplitude log (A · B)
(A / B> log (A / B)).
【0019】振幅抑制処理を施した合成フーリエ画像デ
ータでは登録画像データの採取時と照合画像データの採
取時の照度差による影響が小さくなる。すなわち、振幅
抑制処理を行うことにより、各画素のスペクトラム強度
が抑圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報
が有効となる。In the case of the synthetic Fourier image data subjected to the amplitude suppressing process, the influence of the illuminance difference at the time of collecting the registered image data and the time of collecting the collation image data is small. That is, by performing the amplitude suppression process, the spectrum intensity of each pixel is suppressed, the skipped value is eliminated, and more information becomes effective.
【0020】なお、この実施の形態では、振幅抑制処理
としてlog処理を行うものとしたが、√処理を行うよ
うにしてもよい。また、log処理や√処理に限らず、
振幅を抑制することができればどのような処理でもよ
い。振幅抑制で全ての振幅を例えば1にすると、すなわ
ち位相のみにすると、log処理や√処理等に比べ、計
算量を減らすことができるという利点とデータが少なく
なるという利点がある。In this embodiment, the log process is performed as the amplitude suppressing process, but the square process may be performed. Further, not limited to log processing and √ processing,
Any process may be used as long as the amplitude can be suppressed. If all the amplitudes are set to 1, for example, only the phase by the amplitude suppression, that is, there is an advantage that the amount of calculation can be reduced and an amount of data is reduced as compared with the log processing and the √ processing.
【0021】ステップ306で振幅抑制処理を行った
後、制御部20−1は、その振幅抑制処理を行った合成
フーリエ画像データをフーリエ変換部20−7へ送り、
第2回目の2次元離散的フーリエ変換(DFT)を施す
(ステップ307)。After performing the amplitude suppression processing in step 306, the control unit 20-1 sends the combined Fourier image data subjected to the amplitude suppression processing to the Fourier transform unit 20-7,
A second two-dimensional discrete Fourier transform (DFT) is performed (step 307).
【0022】そして、制御部20−1は、このDFTの
施された合成フーリエ画像データを取り込み、この合成
フーリエ画像データより所定の相関成分エリア(この実
施の形態では全エリア)の各画素の相関成分の強度(振
幅)をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグ
ラムを求め、このヒストグラムより相関成分エリアの中
心付近を除く範囲で相関成分の最も強度の高い画素(相
関ピーク)を抽出し(ステップ308)、この抽出した
相関ピークの座標を求める(ステップ309)。Then, the control section 20-1 takes in the DFT-applied composite Fourier image data and correlates each pixel in a predetermined correlation component area (all areas in this embodiment) from the composite Fourier image data. The intensity (amplitude) of the component is scanned, the histogram of the intensity of the correlation component of each pixel is obtained, and the pixel with the highest intensity of the correlation component (correlation peak) is extracted from this histogram except the vicinity of the center of the correlation component area. (Step 308) Then, the coordinates of the extracted correlation peak are obtained (Step 309).
【0023】この時の相関ピークの座標位置を図1
(c)に示す。同図に示すPa1が相関ピークの位置であ
り、P0 が相関成分エリアの中心である。この場合、相
関ピークPa1が目標M1を示し、相関成分エリアの中心
P0 から相関ピークの位置Pa1までの距離が2つの画像
データO1 とO2 とのずれA(A=Δa+Δb)を示
す。なお、相関成分エリアの中心付近P0 には、背景を
示す相関ピークが出現する。The coordinate position of the correlation peak at this time is shown in FIG.
It shows in (c). P a1 shown in the figure is the position of the correlation peak, and P 0 is the center of the correlation component area. In this case, the correlation peak P a1 indicates the target M1, and the distance from the center P 0 of the correlation component area to the position P a1 of the correlation peak is the deviation A (A = Δa + Δb) between the two image data O 1 and O 2. Show. A correlation peak indicating the background appears near the center P 0 of the correlation component area.
【0024】制御部20−1は、相関ピークPa1の座標
位置から画像データO1 とO2 とのずれA求め(ステッ
プ310)、この求めたずれAに基づき、三角測量の原
理に基づく下記(2)式により、目標M1までの距離R
を求める(ステップ311)。そして、この求めた目標
M1までの距離Rを、I/F20−6を介して外部へ出
力する(ステップ312)。なお、下記(2)式におい
て、fはレンズ10−1の中心から撮像位置までの距
離、LはCCDカメラ10を2台のCCDカメラ11−
1,11−2で置き換えた場合のレンズ間距離である。
R=f・L/A ・・・・(2)The control unit 20-1 obtains the deviation A between the image data O 1 and O 2 from the coordinate position of the correlation peak P a1 (step 310), and based on the obtained deviation A, the following based on the principle of triangulation: From equation (2), the distance R to the target M1
Is calculated (step 311). Then, the obtained distance R to the target M1 is output to the outside via the I / F 20-6 (step 312). In the following formula (2), f is the distance from the center of the lens 10-1 to the image pickup position, L is the CCD camera 10 and the two CCD cameras 11-.
It is the inter-lens distance when replaced with 1, 11-2. R = f ・ L / A ・ ・ ・ ・ (2)
【0025】以上説明したように、この実施の形態によ
る距離測定装置によると、目標M1を第1の方向から見
た画像データと第2の方向から見た画像データとを空間
周波数特性に基づいて照合し、この照合結果として目標
M1までの距離を求めるようにしているので、従来の方
式に比べ、処理が簡単となり、短時間で目標までの距離
を測定することができるようになる。また、1台のカメ
ラで測定することができるので、低コストとすることが
できる。As described above, according to the distance measuring apparatus of this embodiment, the image data of the target M1 viewed from the first direction and the image data of the target M1 viewed from the second direction are based on the spatial frequency characteristics. Since the collation is performed and the distance to the target M1 is obtained as a result of the collation, the process is simpler than the conventional method, and the distance to the target can be measured in a short time. Moreover, since the measurement can be performed with one camera, the cost can be reduced.
【0026】なお、この実施の形態では、2次元離散的
フーリエ変換をフーリエ変換部20−7において行うも
のとしたが、CPU20−1内で行うものとしてもよ
い。また、この実施の形態では、図3に示したステップ
307にて2次元離散的フーリエ変換を行うようにした
が、2次元離散的フーリエ変換ではなく2次元離散的逆
フーリエ変換を行うようにしてもよい。すなわち、振幅
抑制処理の施された合成フーリエ画像データに対して2
次元離散的フーリエ変換を行うのに代えて、2次元離散
的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。2次元離散
的フーリエ変換と2次元離散的逆フーリエ変換とは、定
量的にみて照合精度は変わらない。2次元離散的逆フー
リエ変換については、先の文献1に説明されている。Although the two-dimensional discrete Fourier transform is performed in the Fourier transform unit 20-7 in this embodiment, it may be performed in the CPU 20-1. In this embodiment, the two-dimensional discrete Fourier transform is performed in step 307 shown in FIG. 3, but the two-dimensional discrete inverse Fourier transform is performed instead of the two-dimensional discrete Fourier transform. Good. That is, 2 is applied to the synthetic Fourier image data that has been subjected to the amplitude suppression processing.
Instead of performing the two-dimensional discrete Fourier transform, the two-dimensional discrete inverse Fourier transform may be performed. The two-dimensional discrete Fourier transform and the two-dimensional discrete inverse Fourier transform do not change quantitatively in terms of matching accuracy. The two-dimensional discrete inverse Fourier transform is described in the above-mentioned reference 1.
【0027】また、この実施の形態では、合成後のフー
リエ画像データに対して振幅抑制処理を施して2次元離
散的フーリエ変換を行うようにしたが(ステップ30
6,307)、合成前の登録フーリエ画像データおよび
照合フーリエ画像データにそれぞれ振幅抑制処理を行っ
た後に合成するようにしてもよい。すなわち、図4
(a),(b)に示すように、図3のステップ306を
なくし、ステップ302と303との間およびステップ
304と305との間に振幅抑制処理を行うステップ3
13−1,313−2を設けてもよい。あるいは、図4
(c)に示すように、図3のステップ306をなくし、
ステップ304と305との間に画像O1 ,O2 に対し
て個別に振幅抑制処理を行うステップ313を設けても
よい。Further, in this embodiment, amplitude suppression processing is performed on the combined Fourier image data to perform two-dimensional discrete Fourier transform (step 30).
6, 307), the registered Fourier image data and the matching Fourier image data before the synthesis may be subjected to amplitude suppression processing and then synthesized. That is, FIG.
As shown in (a) and (b), step 3 of FIG. 3 is eliminated, and amplitude suppression processing is performed between steps 302 and 303 and between steps 304 and 305.
13-1 and 313-2 may be provided. Alternatively, FIG.
As shown in (c), step 306 in FIG. 3 is eliminated,
A step 313 may be provided between steps 304 and 305 to individually perform amplitude suppression processing on the images O 1 and O 2 .
【0028】このようにした場合、ステップ313の振
幅抑制処理によって、振幅抑制処理の施された登録フー
リエ画像データおよび照合フーリエ画像データが得ら
れ、これらのフーリエ画像データ合成されて合成フーリ
エ画像データが得られる。In this case, the amplitude suppression processing in step 313 obtains the registered Fourier image data and the matching Fourier image data that have been subjected to the amplitude suppression processing, and these Fourier image data are combined to form the combined Fourier image data. can get.
【0029】この時の合成フーリエ画像データの振幅の
抑制率は、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制
処理を行う場合(図3)に対して小さい。したがって、
合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う
(図3)方が、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ
画像データとする方法(図4)に比べて、その照合精度
がアップする。なお、振幅抑制処理を行ってから合成フ
ーリエ画像データとする場合(図4)にも、合成フーリ
エ画像データに対して2次元離散的フーリエ変換ではな
く、2次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよ
い。また、この実施の形態では、振幅抑制処理を行うも
のとしたが、振幅抑制処理は必ずしも行わなくてもよ
い。The suppression rate of the amplitude of the synthetic Fourier image data at this time is smaller than that in the case where the amplitude suppression processing is performed after the synthetic Fourier image data (FIG. 3). Therefore,
Performing the amplitude suppression processing after the composite Fourier image data (FIG. 3) improves the matching accuracy as compared with the method of performing the amplitude suppression processing and then the composite Fourier image data (FIG. 4). In addition, when performing synthetic | combination Fourier image data after performing an amplitude suppression process (FIG. 4), it is necessary to perform not a two-dimensional discrete Fourier transform but two-dimensional discrete inverse Fourier transform with respect to a synthetic Fourier image data. May be. Further, although the amplitude suppression process is performed in this embodiment, the amplitude suppression process may not necessarily be performed.
【0030】また、この実施の形態では、第1の方向か
ら見た画像データO1 を登録画像データとし、第2の方
向から見た画像データO2 を照合画像データとし、空間
周波数特性に基づいて照合を行い、相関成分エリアの中
心から相関ピークの位置までの距離を2つの画像のずれ
Aとして求めたが、第1の方向から見た画像データO1
を照合画像データとし、第2の方向から見た画像データ
O2 を登録画像データとしても、同様にして2つの画像
のずれAを求めることができる。Further, in this embodiment, the image data O 1 viewed from the first direction is the registered image data, and the image data O 2 viewed from the second direction is the verification image data. The distance from the center of the correlation component area to the position of the correlation peak was determined as the displacement A of the two images, but the image data O 1 viewed from the first direction was obtained.
Is used as the collation image data and the image data O 2 viewed from the second direction is used as the registered image data, the shift A between the two images can be obtained in the same manner.
【0031】この場合、図1(c)に対応して、図1
(d)が得られる。すなわち、図1(d)における相関
ピークPa1 に対し、相関エリアの中心P0 を中心とし
て逆の位置に相関ピークPa1’が現れる。したがって、
この場合、相関ピークPa1’の位置から相関成分エリア
の中心P0 までの距離を2つの画像のずれAとして求め
る。In this case, FIG. 1 corresponds to FIG.
(D) is obtained. That is, the correlation peak P a1 ′ appears at the opposite position with respect to the center P 0 of the correlation area with respect to the correlation peak P a1 in FIG. Therefore,
In this case, the distance from the position of the correlation peak P a1 'to the center P 0 of the correlation component area is obtained as the shift A between the two images.
【0032】(実施の形態1−2)実施の形態1−1
(図2)では、ミラー30−2,30−3をミラー30
−1の両サイドに設けたが、図5に示すように、ミラー
30−1に対してミラー30−2のみを設けた筒体3
0’をCCDカメラ10の光軸を中心として180゜回
転させるようにしてもよい。この場合、実施の形態1−
1で使用していたミラー30−3を省略することがで
き、ミラー30−1も片面ミラーでよい。(Embodiment 1-2) Embodiment 1-1
In FIG. 2, the mirrors 30-2 and 30-3 are replaced by the mirror 30.
-1, which is provided on both sides of -1, but as shown in FIG.
0 ′ may be rotated 180 ° about the optical axis of the CCD camera 10. In this case, Embodiment 1-
The mirror 30-3 used in 1 can be omitted, and the mirror 30-1 may be a single-sided mirror.
【0033】(実施の形態1−3)実施の形態1−2
(図5)では、筒体30’を180゜回転させるように
したが、図6に示すように構成すれば、180゜回転さ
せる必要がなくなる。すなわち、この実施の形態では、
ミラー30−1に代えてハーフミラー30−1’を用
い、ハーフミラー30−1’の前面に図示矢印方向へ摺
動可能なマスク30−4を設ける。この場合、マスク3
0−4を動かして、画像と画像を取り込む。但し、
この場合、画像の取込経路は画像の取込経路よりも
長いので、すなわち画像は画像よりも小さく撮像さ
れるので、拡大変換したうえで図3に示したステップ3
04以降の処理を行って、2つの画像のずれAを求め、
このずれAから先の(2)式によって目標M1までの距
離Rを求める。(Embodiment 1-3) Embodiment 1-2
In FIG. 5, the cylindrical body 30 'is rotated by 180 °, but if it is configured as shown in FIG. 6, it is not necessary to rotate by 180 °. That is, in this embodiment,
A half mirror 30-1 'is used in place of the mirror 30-1, and a mask 30-4 which is slidable in the direction of the arrow in the drawing is provided on the front surface of the half mirror 30-1'. In this case, mask 3
Move 0-4 to capture images and images. However,
In this case, the image capturing path is longer than the image capturing path, that is, the image is captured smaller than the image.
Perform the processing after 04 to obtain the shift A between the two images,
The distance R from this deviation A to the target M1 is obtained by the above equation (2).
【0034】〔実施の形態2:画像同時取込方式(第1
発明,第2発明,第3発明)〕実施の形態1は目標が静
止している場合に適している。すなわち、実施の形態1
では、画像個別取込方式であるがために、画像と画像
を撮像するタイミングが異なり、目標が動く場合や、
撮像環境が時々刻々変化する場合などには正確に目標ま
での距離を測定することができない。これに対して、こ
れから説明する実施の形態2では、画像同時取込方式と
するために、すなわち画像と画像を撮像するタイミ
ングを同時とするために、目標が移動していても、また
撮像環境が時々刻々変化しても、その距離の測定が可能
となる。
(実施の形態2−1)図7にこの実施の形態の要部を示
す。この実施の形態では、図2に示した両面ミラー30
−1に代えてV字形の片面ミラー30−4を用いてい
る。この場合、画像と画像は、CCDカメラ10で
同時に捉えられる。すなわち、ミラー30−2に映る目
標M1を捉えた画像(第1の方向から見た画像)とミ
ラー30−3に映る目標M1を捉えた画像(第2の方向
から見た画像)がV字形のミラー30−4によって、
CCDカメラ10の撮像部において重複して捉えられ
る。[Second Embodiment: Simultaneous Image Capture Method (First
Invention, Second Invention, Third Invention)] The first embodiment is suitable when the target is stationary. That is, the first embodiment
Then, because it is an image individual capture method, the timing at which the image and the image are captured is different and the target moves,
When the imaging environment changes from moment to moment, the distance to the target cannot be accurately measured. On the other hand, in the second embodiment to be described below, in order to use the image simultaneous capture method, that is, in order to make the image and the image capturing timing simultaneous, even if the target is moving, Even if changes from moment to moment, it is possible to measure the distance. (Embodiment 2-1) FIG. 7 shows an essential part of this embodiment. In this embodiment, the double-sided mirror 30 shown in FIG.
Instead of -1, a V-shaped single-sided mirror 30-4 is used. In this case, the image and the image are simultaneously captured by the CCD camera 10. That is, the image of the target M1 reflected on the mirror 30-2 (the image viewed from the first direction) and the image of the target M1 reflected on the mirror 30-3 (the image viewed from the second direction) are V-shaped. By the mirror 30-4 of
It is captured redundantly in the image pickup section of the CCD camera 10.
【0035】制御部20−1は、CCDカメラ10から
の画像と画像とが重複した画像データOを、フレー
ムメモリ20−5を介して取り込む(図8に示すステッ
プ801)。そして、この取り込んだ画像データOの中
の画像を除く領域に対してマスク処理を行い(ステッ
プ802)、このマスク処理を行った後の画像データを
登録画像データとし(図1(a))、この登録画像デー
タをフーリエ変換部20−7へ送り、この登録画像デー
タに2次元離散的フーリエ変換(DFT)を施す(ステ
ップ803)。これにより、登録画像データO1 は、フ
ーリエ画像データ(登録フーリエ画像データ)F1 とな
る。The control unit 20-1 takes in the image data O in which the images from the CCD camera 10 overlap with each other via the frame memory 20-5 (step 801 shown in FIG. 8). Then, a mask process is performed on an area of the captured image data O excluding the image (step 802), and the image data after the mask process is set as the registered image data (FIG. 1A). The registered image data is sent to the Fourier transform unit 20-7, and the registered image data is subjected to two-dimensional discrete Fourier transform (DFT) (step 803). As a result, the registered image data O 1 becomes Fourier image data (registered Fourier image data) F 1 .
【0036】次に、制御部20−1は、ステップ801
で取り込んだ画像データOの中の画像を除く領域に対
してマスク処理を行い(ステップ804)、このマスク
処理を行った後の画像データを照合画像データとし(図
1(b))、この照合画像データをフーリエ変換部20
−7へ送り、この照合画像データに2次元離散的フーリ
エ変換(DFT)を施す(ステップ805)。これによ
り、照合画像データO2 は、フーリエ画像データ(照合
フーリエ画像データ)F2 となる。Next, the control section 20-1 carries out step 801.
A mask process is performed on the area excluding the image in the image data O captured in step S804, and the image data after the mask process is used as the collation image data (FIG. 1B). Fourier transform unit 20 for image data
Then, the collation image data is subjected to two-dimensional discrete Fourier transform (DFT) (step 805). As a result, the matching image data O 2 becomes Fourier image data (matching Fourier image data) F 2 .
【0037】そして、制御部20−1は、ステップ80
3で得たフーリエ画像データ(登録フーリエ画像デー
タ)F1 とステップ805で得たフーリエ画像データ
(照合フーリエ画像データ)F2 とを合成し(ステップ
806)、合成フーリエ画像データを得る。そして、こ
の合成フーリエ画像データに振幅抑制処理を行った後、
その振幅抑制処理を行った合成フーリエ画像データに第
2回目の2次元離散的フーリエ変換(DFT)を施す
(ステップ808)。Then, the control section 20-1 proceeds to step 80.
The Fourier image data (registered Fourier image data) F 1 obtained in 3 and the Fourier image data (matching Fourier image data) F 2 obtained in step 805 are combined (step 806) to obtain combined Fourier image data. Then, after performing the amplitude suppression processing on this synthetic Fourier image data,
A second two-dimensional discrete Fourier transform (DFT) is applied to the synthetic Fourier image data that has undergone the amplitude suppression processing (step 808).
【0038】そして、制御部20−1は、このDFTの
施された合成フーリエ画像データを取り込み、この合成
フーリエ画像データより所定の相関成分エリア(この実
施の形態では全エリア)の各画素の相関成分の強度(振
幅)をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグ
ラムを求め、このヒストグラムより相関成分エリアの中
心付近を除く範囲で相関成分の最も強度の高い画素(相
関ピーク)を抽出し(ステップ809)、この抽出した
相関ピークの座標を求める(ステップ810)。Then, the control section 20-1 takes in the DFT-applied composite Fourier image data and correlates each pixel in a predetermined correlation component area (all areas in this embodiment) from the composite Fourier image data. The intensity (amplitude) of the component is scanned, the histogram of the intensity of the correlation component of each pixel is obtained, and the pixel with the highest intensity of the correlation component (correlation peak) is extracted from this histogram except the vicinity of the center of the correlation component area. (Step 809) Then, the coordinates of the extracted correlation peak are obtained (step 810).
【0039】この時の相関ピークの座標位置を図1
(c)に示す。同図に示すPa1が相関ピークの位置であ
り、P0 が相関成分エリアの中心である。この場合、相
関ピークPa1が目標M1を示し、相関成分エリアの中心
P0 から相関ピークの位置Pa1までの距離が2つの画像
データO1 とO2 とのずれA(A=Δa+Δb)を示
す。なお、相関成分エリアの中心付近P0 には、背景を
示す相関ピークが出現する。The coordinate position of the correlation peak at this time is shown in FIG.
It shows in (c). P a1 shown in the figure is the position of the correlation peak, and P 0 is the center of the correlation component area. In this case, the correlation peak P a1 indicates the target M1, and the distance from the center P 0 of the correlation component area to the position P a1 of the correlation peak is the deviation A (A = Δa + Δb) between the two image data O 1 and O 2. Show. A correlation peak indicating the background appears near the center P 0 of the correlation component area.
【0040】制御部20−1は、相関ピークPa1の座標
位置から画像データO1 とO2 とのずれA求め(ステッ
プ811)、この求めたずれAに基づき、三角測量の原
理に基づく前記(2)式により、目標M1までの距離R
を求める(ステップ812)。そして、この求めた目標
M1までの距離Rを、I/F20−6を介して外部へ出
力する(ステップ813)。The control unit 20-1 obtains the deviation A between the image data O 1 and O 2 from the coordinate position of the correlation peak P a1 (step 811), and based on the obtained deviation A, the triangulation principle is used. From equation (2), the distance R to the target M1
Is calculated (step 812). Then, the obtained distance R to the target M1 is output to the outside via the I / F 20-6 (step 813).
【0041】(実施の形態2−2)実施の形態2−1
(図7)ではV字形のミラー30−4と平面鏡30−
2,30−3を用いた。これに対し、実施の形態2−2
では、図9に示すように、球面鏡30−2’,30−
3’および30−4’を用いる。この場合、目標M1が
距離R2以上離れている場合に画像,がCCDカメ
ラ10の撮像部で捉えられるように設計および配置す
る。この実施の形態によれば、実施の形態2−1よりも
その測定可能範囲が広がる。(Embodiment 2-2) Embodiment 2-1
In FIG. 7, a V-shaped mirror 30-4 and a plane mirror 30-
2, 30-3 were used. On the other hand, Embodiment 2-2
Then, as shown in FIG. 9, spherical mirrors 30-2 ', 30-
3'and 30-4 'are used. In this case, the image is designed and arranged so that the image can be captured by the image pickup unit of the CCD camera 10 when the target M1 is separated by the distance R2 or more. According to this embodiment, the measurable range is wider than in Embodiment 2-1.
【0042】(実施の形態2−3)実施の形態2−1
(図7)ではV字形のミラー30−4を用いた。この場
合、CCDカメラ10に捉えられる画像の横幅が小さ
く、精度の向上が望めない。そこで、この実施の形態で
は、図10に示すように上下2段にミラー30−5,3
0−6を交差して配置する。すなわち、ミラー30−5
を上段に、ミラー30−6を下段に、交差して配置す
る。また、ミラー30−5に対応してミラー30−2を
上段に、ミラー30−6に対応してミラー30−3を下
段に配置する。このような構成とすることにより、ミラ
ー30−5と30−6とに目標M1が個別に映り、画像
と画像との重複画像がCCDカメラ10の撮像部で
捉えられる。この場合、V字形のミラー30−4よりも
画像の横幅を大きくとることができるので、精度がよく
なる。(Embodiment 2-3) Embodiment 2-1
In FIG. 7, a V-shaped mirror 30-4 is used. In this case, the lateral width of the image captured by the CCD camera 10 is small, and improvement in accuracy cannot be expected. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
Place 0-6 crossing. That is, the mirror 30-5
In the upper row and the mirror 30-6 in the lower row so as to intersect. The mirror 30-2 is arranged in the upper stage corresponding to the mirror 30-5, and the mirror 30-3 is arranged in the lower stage corresponding to the mirror 30-6. With such a configuration, the target M1 is individually reflected on the mirrors 30-5 and 30-6, and an overlapping image of the images is captured by the imaging unit of the CCD camera 10. In this case, the width of the image can be made larger than that of the V-shaped mirror 30-4, so that the accuracy is improved.
【0043】〔実施の形態3(第4発明)〕
なお、上述した実施の形態1,2ではカメラ10をCC
Dカメラとしたが、このカメラはレンズ付きのカメラで
もよいし、ピンホールカメラ(レンズ無し)でもよい。
レンズ付きのカメラはピンホールカメラに比べて、明る
く撮像できる反面、像が歪み易いというデメリットがあ
る。[Third Embodiment (Fourth Invention)] In the above-described first and second embodiments, the camera 10 is controlled by CC.
Although the D camera is used, this camera may be a camera with a lens or a pinhole camera (without a lens).
A camera with a lens can capture a brighter image than a pinhole camera, but has a demerit that the image is easily distorted.
【0044】なお、上述した実施の形態では、図1
(c)において、合成フーリエ画像データの全エリアを
相関成分エリアとしたが、部分的な領域を相関成分エリ
アとしてもよい。この場合、相関成分エリアの取り方に
よって、背景を示す相関ピークが出現する位置が異な
る。そこで、この場合、この背景を示す相関ピークが出
現するであろう位置を基準位置とし、この基準位置付近
を除く範囲で相関ピークを抽出する。In the embodiment described above, FIG.
Although the entire area of the synthetic Fourier image data is set as the correlation component area in (c), a partial area may be set as the correlation component area. In this case, the position where the correlation peak indicating the background appears differs depending on how the correlation component area is taken. Therefore, in this case, the position where the correlation peak indicating this background will appear is set as the reference position, and the correlation peak is extracted in a range excluding the vicinity of the reference position.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、目標を第1の方向から見た画像および第
2の方向から見た画像が1台のカメラの撮像部に導か
れ、この第1の方向から目標を見た画像データと第2の
方向から目標を見た画像データとが空間周波数特性に基
づいて照合され、この照合結果として2つの画像間のず
れが求められるものとなり、簡単、かつ短時間に、しか
も低コストで目標までの距離を測定することができるよ
うになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the image of the target viewed from the first direction and the image of the target viewed from the second direction are guided to the image pickup section of one camera. The image data in which the target is viewed from the first direction and the image data in which the target is viewed from the second direction are collated based on the spatial frequency characteristic, and the difference between the two images is obtained as the collation result. Therefore, the distance to the target can be easily measured in a short time and at low cost.
【図1】 図2に示した距離測定装置における距離測定
処理過程を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a distance measuring process in the distance measuring device shown in FIG.
【図2】 この発明の一実施の形態(実施の形態1−
1)を示す距離測定装置のブロック構成図である。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention (Embodiment 1-
It is a block block diagram of the distance measuring device which shows 1).
【図3】 この距離測定装置における距離測定処理動作
を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining a distance measurement processing operation in this distance measurement device.
【図4】 この距離測定装置における距離測定処理動作
の他の例を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart for explaining another example of the distance measurement processing operation in this distance measurement device.
【図5】 この発明の別の実施の形態(実施の形態1−
2)の要部を示す図である。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention (Embodiment 1-
It is a figure which shows the principal part of 2).
【図6】 この発明の別の実施の形態(実施の形態1−
3)の要部を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention (Embodiment 1)
It is a figure which shows the principal part of 3).
【図7】 この発明の他の実施の形態(実施の形態2−
1)の要部を示す図である。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention (Embodiment 2)
It is a figure which shows the principal part of 1).
【図8】 この距離測定装置における距離測定処理動作
を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a distance measurement processing operation in this distance measurement device.
【図9】 この発明の別の実施の形態(実施の形態2−
2)の要部を示す図である。FIG. 9 shows another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
It is a figure which shows the principal part of 2).
【図10】 この発明の別の実施の形態(実施の形態2
−3)の要部を示す図である。FIG. 10 shows another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
It is a figure which shows the principal part of -3).
10…CCDカメラ、10−1…レンズ、20…処理
部、20−1…制御部、20−2…ROM、20−3…
RAM、20−4…ハードディスク(HD)、20−5
…フレームメモリ(FM)、20−6…外部接続部(I
/F)、20−7…フーリエ変換部(FFT)、30…
画像取込部、30−1…両面ミラー、30−2,30−
3…片面ミラー。10 ... CCD camera, 10-1 ... Lens, 20 ... Processing unit, 20-1 ... Control unit, 20-2 ... ROM, 20-3 ...
RAM, 20-4 ... Hard disk (HD), 20-5
... Frame memory (FM), 20-6 ... External connection part (I
/ F), 20-7 ... Fourier transform unit (FFT), 30 ...
Image capturing unit, 30-1 ... Double-sided mirror, 30-2, 30-
3 ... Single-sided mirror.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−100589(JP,A) 特開 昭60−125515(JP,A) 特開 平7−248212(JP,A) 特開 平5−159056(JP,A) 小林孝次外4名,位相限定相関法の原 理とその応用,テレビジョン学会技術報 告,1996年7月16日,Vol.20,N o.40,pp.1−6 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G01B 11/00 G06T 1/00 H04N 7/18 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-100589 (JP, A) JP-A-60-125515 (JP, A) JP-A-7-248212 (JP, A) JP-A-5- 159056 (JP, A) Koji Kobayashi 4 others, Principle of phase-only correlation method and its application, Television Engineering Society Technical Report, July 16, 1996, Vol. 20, No. 40, pp. 1-6 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 7 /00-7/60 G01B 11/00 G06T 1/00 H04N 7/18 JISST file (JOIS)
Claims (4)
た画像を前記カメラの撮像部に導く画像取込手段と、 前記カメラの撮像部に導かれた第1の方向から目標を見
た画像データを第1のパターンデータとし、この第1の
パターンデータに2次元離散的フーリエ変換を施して第
1のフーリエ2次元パターンデータを作成する第1のフ
ーリエパターンデータ作成手段と、 前記カメラの撮像部に導かれた第2の方向から目標を見
た画像データを第2のパターンデータとし、この第2の
パターンデータに2次元離散的フーリエ変換を施して第
2のフーリエ2次元パターンデータを作成する第2のフ
ーリエパターンデータ作成手段と、 前記第1のフーリエ2次元パターンデータと前記第2の
フーリエ2次元パターンデータとを合成し、これによっ
て得られる合成フーリエ2次元パターンデータに2次元
離散的フーリエ変換および2次元離散的逆フーリエ変換
の何れか一方を施すパターン処理手段と、 このパターン処理手段によってフーリエ変換の施された
合成フーリエ2次元パターンデータに出現する相関成分
エリアの基準位置付近を除く範囲で相関ピークを求め、
この相関成分エリアの基準位置と相関ピークの位置との
距離に基づいて目標までの距離を測定する測距手段とを
備えたことを特徴とする距離測定装置。1. A camera, an image capturing unit that guides an image of a target viewed from a first direction and an image of a target viewed from a second direction to an image capturing unit of the camera, and an image capturing unit of the camera. Image data in which the target is viewed from the derived first direction is set as first pattern data, and the first pattern two-dimensional discrete Fourier transform is performed on the first pattern data to create first Fourier two-dimensional pattern data. The Fourier pattern data creating means of No. 1 and the image data of the target viewed from the second direction guided by the image pickup unit of the camera are used as the second pattern data, and the second pattern data is subjected to the two-dimensional discrete Fourier transform. Second Fourier pattern data creating means for creating a second Fourier two-dimensional pattern data, the first Fourier two-dimensional pattern data and the second Fourier two-dimensional pattern And a pattern processing means for performing one of the two-dimensional discrete Fourier transform and the two-dimensional discrete inverse Fourier transform on the synthetic Fourier two-dimensional pattern data obtained thereby, and the Fourier transform by the pattern processing means. Correlation peaks are obtained in a range excluding the vicinity of the reference position of the correlation component area appearing in the combined Fourier two-dimensional pattern data subjected to
A distance measuring device comprising distance measuring means for measuring the distance to the target based on the distance between the reference position of the correlation component area and the position of the correlation peak.
ターンデータと前記第2のフーリエ2次元パターンデー
タとを合成し、これによって得られる合成フーリエ2次
元パターンデータに振幅抑制処理を行ったうえ2次元離
散的フーリエ変換および2次元離散的逆フーリエ変換の
何れか一方を施すことを特徴とする距離測定装置。2. The pattern processing means according to claim 1, wherein the first Fourier two-dimensional pattern data and the second Fourier two-dimensional pattern data are combined, and the resultant composite two-dimensional pattern data is obtained. A distance measuring device characterized by performing amplitude suppression processing on and performing either one of a two-dimensional discrete Fourier transform and a two-dimensional discrete inverse Fourier transform.
メラの撮像部に導かれた目標を第1の方向から見た画像
ータを第1のパターンデータとし、この第1のパターン
データに2次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑
制処理を行うことにより第1のフーリエ2次元パターン
データを作成し、 前記第2のフーリエパターンデータ作成手段は、前記カ
メラの撮像部に導かれた目標を第2の方向から見た画像
データを第2のパターンデータとし、この第2のパター
ンデータに2次元離散的フーリエ変換を施してから振幅
抑制処理を行うことにより第2のフーリエ2次元パター
ンデータを作成することを特徴とする距離測定装置。3. The first Fourier pattern data creating means according to claim 1, wherein the image data of the target guided to the imaging section of the camera viewed from the first direction is the first pattern data, This first pattern data is subjected to a two-dimensional discrete Fourier transform, and then amplitude suppression processing is performed to create first Fourier two-dimensional pattern data. Image data obtained by viewing the target guided to the imaging unit from the second direction is used as second pattern data, and the second pattern data is subjected to a two-dimensional discrete Fourier transform and then subjected to amplitude suppression processing. 2. A distance measuring device characterized by creating two Fourier two-dimensional pattern data.
記カメラはピンホールカメラであることを特徴とする距
離測定装置。4. The distance measuring device according to claim 1, wherein the camera is a pinhole camera.
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| 小林孝次外4名,位相限定相関法の原理とその応用,テレビジョン学会技術報告,1996年7月16日,Vol.20,No.40,pp.1−6 |
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