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JP5293131B2 - Compound eye distance measuring device for vehicle and compound eye distance measuring method - Google Patents
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Compound eye distance measuring device for vehicle and compound eye distance measuring method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound eye distance measuring device for a vehicle capable of reducing a distance measurement error following position deviation of a compound eye camera by a simple operation processing. <P>SOLUTION: The compound eye distance measuring device includes: a compound eye distance calculation means for calculating a distance between own vehicle and an object in imaging by a triangulation from imaging by two or more cameras 1, 2 loaded on own vehicle separately at a prescribed interval; a reference distance calculation means for calculating a distance between one's own vehicle and another vehicle as a reference distance based on imaging of a number plate (called as a number plate image) mounted on another vehicle near the own vehicle, which is imaged by the camera loaded on the own vehicle; and a measured distance calibration means for calibrating by using the reference distance, the distance between the own vehicle and the object calculated by the compound eye distance calculation means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、車両用複眼距離測定装置及び複眼距離測定方法に関する。   The present invention relates to a compound eye distance measuring device for a vehicle and a compound eye distance measuring method.

車両に搭載した複数のカメラによる画像の視差を利用して、所謂三角測量の原理に基づき、自車両と周辺にある物体との距離を測定する車両用の複眼距離測定装置の開発が進められている。車両用複眼距離測定装置においては、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで取得される画像間の視差に基づき距離を測定する、所謂三角測量の原理が利用されている。この為、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が生じる。車両に搭載するカメラの場合、車両の振動や、温度差に伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、カメラ間の位置関係がずれやすい。このような位置ずれに伴う距離測定誤差を低減する方法が、引用文献1、2に提案されている。   Development of a compound eye distance measuring device for vehicles that measures the distance between the vehicle and the surrounding objects based on the principle of so-called triangulation using the parallax of images from multiple cameras mounted on the vehicle. Yes. The vehicular compound eye distance measurement device uses the principle of so-called triangulation, which measures distance based on the parallax between images acquired by each camera, assuming that a plurality of cameras are in a predetermined positional relationship. Yes. For this reason, if a deviation occurs in the positional relationship of the presupposed camera, an error occurs in the measured distance. In the case of a camera mounted on a vehicle, the positional relationship between the cameras is likely to be shifted due to the vibration of the vehicle or the expansion / contraction of the camera housing due to a temperature difference. Citations 1 and 2 propose methods for reducing the distance measurement error associated with such positional deviation.

引用文献1には、前方車両の高さを撮影画像中の画素数として検出し、予め登録しておいた車種毎の大きさ(画像中の画素数)と車間距離との関係から、前方車両との車間距離を算出し、このようにして算出された車間距離により三角測量の原理に基づく複眼距離測定値を校正して、前方の車両との車間距離を算出する前方車間距離計測装置が提案されている。この前方車間距離計測装置は、振動等に起因する複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を低減することができるとしている。   In Cited Document 1, the height of the vehicle ahead is detected as the number of pixels in the captured image, and the vehicle ahead is determined from the relationship between the size (number of pixels in the image) and the inter-vehicle distance registered in advance. Proposed a front inter-vehicle distance measurement device that calculates the inter-vehicle distance from the vehicle ahead by calibrating the compound eye distance measurement value based on the principle of triangulation with the inter-vehicle distance calculated in this way Has been. This front inter-vehicle distance measuring device is capable of reducing a distance measurement error due to a positional deviation of a compound eye camera caused by vibration or the like.

引用文献2には、単眼ステレオ(モーションステレオ)法による三次元座標と、複眼ステレオ法による三次元座標とに基づき、カメラ間の位置ずれと回転ずれを求める3次元座標取得装置が開示されている。この3次元座標取得装置は、複数のカメラと演算装置があれば、特別の装置を必要としないでステレオカメラのキャリブレーションができるとしている。
特許第3827368号公報 特開2007−263669号公報
Cited Document 2 discloses a three-dimensional coordinate acquisition apparatus that obtains a positional shift and a rotational shift between cameras based on a three-dimensional coordinate by a monocular stereo (motion stereo) method and a three-dimensional coordinate by a compound eye stereo method. . This three-dimensional coordinate acquisition apparatus is capable of calibrating a stereo camera without requiring a special apparatus if there are a plurality of cameras and an arithmetic unit.
Japanese Patent No. 3827368 JP 2007-263669 A

特許文献1に記載の前方車間距離計測装置においては、撮影された車両の高さを基準にして、三角測量による誤差を補正している。しかし、多種多様な車種の存在により、車両高さはまちまちであり、登録すべき車両の種類と高さの関係が非常に多く、複雑になり、多くの登録された車両と撮影された車両のマッチングが難しくなり、容易に車種を特定できなくなる。また、車両によっては、車高を変更したり、上部に積載物や積載用部品を取り付けたりしたものもあり、本来の車高を誤認する恐れがある。さらに、車種を細かく分類して登録すると、車種探索の処理が複雑になり、探索時間も要することになる。しかし、登録する車両の種類を限定すると、登録された車両の種類と撮影された車両の種類が合わなくなり、基準車両の高さに誤差が生じてしまい、かえって距離測定誤差が大きくなる可能性がある。   In the front inter-vehicle distance measuring device described in Patent Document 1, an error due to triangulation is corrected based on the height of the photographed vehicle. However, due to the presence of a wide variety of vehicle types, the vehicle height varies, and the relationship between the type and height of the vehicle to be registered is very large and complicated, and there are many registered vehicles and vehicles that have been photographed. Matching becomes difficult, making it difficult to identify the vehicle type. In addition, depending on the vehicle, there is a possibility that the vehicle height is changed, or a load or a loading part is attached to the upper part, and there is a possibility that the original vehicle height is mistaken. Furthermore, if the vehicle type is classified and registered, the vehicle type search process becomes complicated and a search time is required. However, if the types of vehicles to be registered are limited, the registered vehicle type and the type of photographed vehicle may not match, and an error may occur in the height of the reference vehicle, which may increase the distance measurement error. is there.

一方、特許文献2の3次元座標取得装置においては、基礎行列推定のために、複雑で負荷の大きい演算を実行する必要があり、演算コストや演算時間の面で問題がある。   On the other hand, in the three-dimensional coordinate acquisition apparatus of Patent Document 2, it is necessary to perform a complicated and heavy calculation for the basic matrix estimation, and there are problems in terms of calculation cost and calculation time.

本発明の目的は、上記問題点を踏まえ、簡単な演算処理により、複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を校正できる車両用複眼距離測定装置、及び複眼距離測定方法を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a compound eye distance measuring device for a vehicle and a compound eye distance measuring method capable of calibrating a distance measurement error caused by a positional deviation of a compound eye camera by simple arithmetic processing.

本発明は、車両に離間して搭載した2つ以上のカメラによる画像の視差を利用して、三角測量の原理に基づき、走行中の自車両の周辺にある物体との距離を測定する複眼距離算出手段を有している。複眼距離算出手段は、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで撮影される画像(撮像)間の視差に基づき、基準とするカメラから撮像中の対象物までの距離を測定する。なお、複数のカメラは、それぞれ車両の所定位置に搭載されているので、正確には、車両から対象物までの距離と、基準とするカメラから対象物までの距離は異なっているが、車両の基準位置(通常は先端部)を基準とするカメラの位置と仮定しても大差はないので、便宜上基準とするカメラの位置が車両の位置であるとしている。正確に車両の基準位置から対象物までの距離を算出する場合は、車両への基準とするカメラの取り付け位置は予め把握できているので、この基準とするカメラの取り付け位置と車両の基準位置との位置関係により、基準とするカメラの取り付け位置から対象物までの距離を、車両の基準位置から対象物までの距離に補正してやればよい。   The present invention uses a parallax of images by two or more cameras mounted on a vehicle apart from each other, and based on the principle of triangulation, a compound eye distance for measuring a distance from an object around the traveling vehicle It has a calculation means. The compound eye distance calculation means assumes that a plurality of cameras are in a predetermined positional relationship, and based on the parallax between images (captured) captured by each camera, the distance from the reference camera to the object being imaged Measure. Since the plurality of cameras are respectively mounted at predetermined positions of the vehicle, the distance from the vehicle to the object is different from the distance from the reference camera to the object. Even if it is assumed that the position of the camera is based on the reference position (usually the tip), the position of the reference camera is the position of the vehicle for convenience. When accurately calculating the distance from the reference position of the vehicle to the object, the reference camera mounting position to the vehicle is known in advance, so the reference camera mounting position and the reference position of the vehicle Based on the positional relationship, the distance from the reference camera mounting position to the object may be corrected to the distance from the vehicle reference position to the object.

また、本発明の複眼距離測定装置は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、自車両近傍の他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像(ナンバープレート像という。)に基づき、自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出手段を備えている。基準距離算出手段は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレート像を探索して、画像中のナンバープレート像の大きさを測定して、この大きさと、予め記憶させておいた画像中のナンバープレート像の大きさと自車両からナンバープレートまでの距離との関係から、カメラ(自車両)からナンバープレート(他車両)までの距離を算出し、これを基準距離としている。なお、ナンバープレートの種類が、日本のように1種類又は数種類しかないときは、カメラの性能からナンバープレート像の大きさと、自車両と他車両との車間距離の関係は、容易に算出できるので、これを計算式として記憶しておいてもよい。   The compound eye distance measuring device of the present invention is based on the imaging of a license plate (referred to as a license plate image) attached to another vehicle in the vicinity of the host vehicle in an image taken by a camera mounted on the host vehicle. And a reference distance calculation means for calculating a distance between the vehicle and the other vehicle as a reference distance. The reference distance calculation means searches for a license plate image attached to another vehicle in the vicinity of the host vehicle in an image taken by a camera mounted on the host vehicle, and measures the size of the license plate image in the image. The distance from the camera (own vehicle) to the license plate (other vehicle) from the relationship between this size and the size of the license plate image in the image stored in advance and the distance from the own vehicle to the license plate Is calculated as a reference distance. When there are only one or several types of license plates as in Japan, the relationship between the size of the license plate image and the distance between the host vehicle and other vehicles can be easily calculated from the camera performance. This may be stored as a calculation formula.

そして、本発明の複眼距離測定装置は、複眼距離算出手段により算出した自車両と対象物との距離を、基準距離を用いて校正する測定距離校正手段を備えている。測定距離校正手段は、複眼距離算出手段により算出した、自車両と基準距離算出手段で距離測定の対象とした他車両に取り付けられたナンバープレートとの距離を、基準距離算出手段で測定した基準距離(自車両と他車両に取り付けられたナンバープレートとの距離)に合わせるための校正係数を算出する。そして、測定距離校正手段は、算出した校正係数により、複眼距離算出手段により算出した自車両から対象物までの距離を校正する。
具体的には、測定距離校正手段は、前記基準距離と、前記複眼距離算出手段により前記基準距離算出手段による前記ナンバープレート像の撮像時と同時に前記2個以上のカメラにより撮影した前記ナンバープレートの撮像から算出した前記自車両から前記ナンバープレートまでの距離との比から校正係数を算出し、前記校正係数を用いて複眼距離算出手段により算出した自車両から対象物までの距離を校正する。
The compound eye distance measuring device of the present invention includes measurement distance calibration means for calibrating the distance between the vehicle and the object calculated by the compound eye distance calculation means using the reference distance. The measurement distance calibration means calculates the distance between the own vehicle and the license plate attached to the other vehicle that is the object of distance measurement by the reference distance calculation means, calculated by the compound eye distance calculation means, by the reference distance calculation means. A calibration coefficient for adjusting to (the distance between the host vehicle and the number plate attached to the other vehicle) is calculated. Then, the measurement distance calibration unit calibrates the distance from the host vehicle to the object calculated by the compound eye distance calculation unit using the calculated calibration coefficient.
Specifically, the measurement distance calibration means includes the reference distance and the number of the license plate photographed by the two or more cameras at the same time when the license plate image is captured by the reference distance calculation means by the compound eye distance calculation means. A calibration coefficient is calculated from a ratio with the distance from the host vehicle to the license plate calculated from the imaging, and the distance from the host vehicle to the target calculated by the compound eye distance calculation means is calibrated using the calibration coefficient.

通常、複眼距離算出手段のみの距離測定では、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が含まれる。車両に搭載されるカメラの場合、車両の振動や、環境温度変化などに伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、カメラ間の位置関係がずれやすく、三角測量における複数のカメラの位置ずれは、距離測定の大きな誤差となり易い。そこで、複眼距離算出手段により測定した自車両から対象物までの距離に対し、距離測定時点で複眼距離算出手段の問題点である複数のカメラの位置ずれによる誤差を、基準距離算出手段により算出した基準距離を用いて校正することにより、複眼距離算出手段による距離測定の精度を向上させることができる。   Normally, in the distance measurement using only the compound eye distance calculation means, if the positional relationship between the cameras, which is a premise, deviates, an error is included in the measured distance. In the case of a camera mounted on a vehicle, the positional relationship between the cameras easily shifts due to the vibration of the vehicle or the expansion / contraction of the camera housing due to environmental temperature changes. It tends to be a big error in measurement. Therefore, with respect to the distance from the host vehicle to the object measured by the compound eye distance calculating means, the error due to the positional deviation of the plurality of cameras, which is a problem of the compound eye distance calculating means at the time of distance measurement, was calculated by the reference distance calculating means. By calibrating using the reference distance, the accuracy of distance measurement by the compound eye distance calculating means can be improved.

また、ナンバープレートは、サイズが一定であり、検出しやすい大きさ、形状、色彩をしており、すべての走行車両中の見やすい位置に配置されているので、道路を走行している車両からは、ほとんどの場合容易に探索できる。このため、複眼距離算出手段における距離測定と同時に撮影した、このナンバープレート像のサイズを基準にして距離を検知し、基準距離を算出し、複眼距離算出手段における距離の校正に利用すれば、問題とされているカメラ間の位置ずれによる複眼距離算出手段の測定誤差は消去できる。   In addition, the license plate has a constant size, size, shape, and color that are easy to detect, and is placed at an easy-to-see position in all traveling vehicles. In most cases, it is easy to explore. Therefore, if the distance is detected based on the size of this license plate image taken at the same time as the distance measurement in the compound eye distance calculation means, the reference distance is calculated, and used for the calibration of the distance in the compound eye distance calculation means, there is a problem. The measurement error of the compound eye distance calculation means due to the positional deviation between the cameras can be eliminated.

基準距離算出手段は、ナンバープレートサイズ検知部とナンバープレートサイズ記憶部と基準距離算出部とを備えるていることが好ましい。ナンバープレートサイズ検知部は、1個以上のカメラにより撮影された画像中のナンバープレート像の大きさを検知する。ナンバープレートサイズ記憶部は、ナンバープレート像の大きさと自車両と他車両との距離の関係を予め記憶している。基準距離算出部は、ナンバープレート像検知部によって検知されたナンバープレート像の大きさと、ナンバープレートサイズ記憶部によって記憶されているナンバープレート像の大きさと自車両と他車両との距離の関係とから基準距離を算出する。   Preferably, the reference distance calculation means includes a license plate size detection unit, a license plate size storage unit, and a reference distance calculation unit. The license plate size detection unit detects the size of a license plate image in an image taken by one or more cameras. The license plate size storage unit stores in advance the relationship between the size of the license plate image and the distance between the host vehicle and the other vehicle. The reference distance calculation unit is based on the size of the license plate image detected by the license plate image detection unit, the size of the license plate image stored in the license plate size storage unit, and the relationship between the distance between the host vehicle and the other vehicle. A reference distance is calculated.

ナンバープレート像を撮影するカメラは1個で十分であるが、車両からの視野を広く取るため、2個以上としてもよい。また、ナンバープレートサイズ検知部で使用するカメラは、複眼距離算出手段において使用する2個以上のカメラのいずれかと兼用すると、撮影画像中のナンバープレート像の検知における処理操作が短縮できる利点がある。   One camera is sufficient to capture the license plate image, but two or more cameras may be used in order to increase the field of view from the vehicle. Further, if the camera used in the license plate size detection unit is also used as one of two or more cameras used in the compound eye distance calculation means, there is an advantage that the processing operation in detecting the license plate image in the photographed image can be shortened.

測定距離校正手段は、他車両距離検出部と校正係数算出部と複眼距離校正部とを備えていることが好ましい。他車両距離検出部は、複眼距離算出手段により算出された、自車両と、基準距離算出手段によりナンバープレート像を撮影された他車両と、の車間距離である複眼算出距離を検出する。校正係数算出部は、基準距離算出手段により算出された基準距離と、複眼距離算出手段により算出された他車両の複眼算出距離との比較から、複眼距離算出手段により算出された自車両から対象物までの距離を校正する校正係数を算出する。複眼距離校正部は、校正係数算出部により算出された校正係数を用いて、複眼距離算出手段により算出された自車両と対象物との距離を校正して、測定誤差の少ない自車両と対象物との距離を算出する。   The measurement distance calibration means preferably includes an other vehicle distance detection unit, a calibration coefficient calculation unit, and a compound eye distance calibration unit. The other vehicle distance detection unit detects a compound eye calculation distance that is an inter-vehicle distance between the host vehicle calculated by the compound eye distance calculation means and the other vehicle whose license plate image has been taken by the reference distance calculation means. The calibration coefficient calculation unit compares the reference distance calculated by the reference distance calculation means with the compound eye calculation distance of the other vehicle calculated by the compound eye distance calculation means, and the object from the own vehicle calculated by the compound eye distance calculation means. Calculate the calibration coefficient that calibrates the distance to. The compound eye distance calibration unit calibrates the distance between the vehicle and the object calculated by the compound eye distance calculation means using the calibration coefficient calculated by the calibration coefficient calculation unit, and the vehicle and the object with a small measurement error. And the distance is calculated.

複眼距離算出手段は、2つ以上のカメラの視差を算出する視差演算部と、視差演算部で算出された視差を基に、自車両と、他車両のナンバープレートを始めとする距離測定対象物と、の距離を算出する距離算出部とを備えることが好ましい。   The compound eye distance calculation means includes a parallax calculation unit that calculates parallaxes of two or more cameras, and a distance measurement object such as a license plate of the host vehicle and another vehicle based on the parallax calculated by the parallax calculation unit. It is preferable that a distance calculation unit for calculating the distance is provided.

基準距離算出手段において、撮影された画像中の他車両に取り付けられたナンバープレート像は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の最も大きなナンバープレート像であることが好ましい。大きなナンバープレート像は、自車両の近くに存在するナンバープレートの像であり、これを基にして基準距離を算出すれば、それだけ正確な基準距離が算出できる。   In the reference distance calculation means, the license plate image attached to the other vehicle in the photographed image is preferably the largest license plate image in the image photographed by the camera mounted on the host vehicle. A large license plate image is an image of a license plate existing in the vicinity of the host vehicle. If a reference distance is calculated based on this, a more accurate reference distance can be calculated.

また、基準距離算出手段において撮影した画像中に所定のサイズ以上のナンバープレート像が検知できないときは、ナンバープレート像のサイズに一定の閾値を設けて、閾値未満では、測定距離校正手段は前回の距離測定における校正操作と同じ校正操作で複眼算出距離の校正を行ってもよいし、前回の距離測定が存在しなければ校正係数を1とする、すなわち実質的な校正をしないでもよい。   In addition, when a license plate image of a predetermined size or larger cannot be detected in an image captured by the reference distance calculation means, a fixed threshold is provided for the size of the license plate image. The compound eye calculation distance may be calibrated by the same calibration operation as the distance measurement, or if the previous distance measurement does not exist, the calibration coefficient is set to 1, that is, the substantial calibration may not be performed.

撮影した画像中のナンバープレート像が小さすぎると、基準距離算出手段による基準距離の算出誤差が大きくなることがあるので、前回の距離測定における校正操作、例えば前回と同じ校正係数を使用して複眼算出距離の校正を行ったり、校正係数を1として複眼算出距離の校正を行ったりする方が、距離測定誤差が小さい場合もある。   If the license plate image in the photographed image is too small, the reference distance calculation error by the reference distance calculation means may increase. Therefore, the calibration operation in the previous distance measurement, for example, the compound eye using the same calibration coefficient as the previous one. In some cases, the distance measurement error is smaller when the calculated distance is calibrated or the compound eye calculated distance is calibrated with a calibration coefficient of 1.

本発明の複眼距離測定方法においては、上述の車両用複眼距離測定装置を用いて、上述にようにして自車両周辺の物体を測定すればよい。すなわち、本発明の複眼距離測定方法は、自車両に搭載したカメラによって撮影した、自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像(ナンバープレート像という。)の大きさを検知するナンバープレート像検知工程を備え、予め登録された自車両と他車両との距離との関係と、ナンバープレート像検知工程で検知したナンバープレート像の大きさを用いて、自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出工程を備える。さらに、本発明の複眼距離測定方法は、自車両に所定の間隔で離間して搭載した2個以上のカメラによる、自車両の近傍にある対象物の撮像から、三角測量の原理により自車両と対象物との距離を算出する複眼距離算出工程を備え、前記基準距離と、前記複眼距離算出工程において前記基準距離算出工程における前記ナンバープレート像の撮像時と同時に前記2個以上のカメラにより撮影した前記ナンバープレートの撮像から算出した前記自車両と前記ナンバープレートの距離との比から校正係数を算出し、前記校正係数を用いて複眼距離算出工程において算出した自車両と対象物との距離を校正する測定距離校正工程を備える。 In the compound eye distance measuring method of the present invention, the object around the host vehicle may be measured as described above using the vehicle compound eye distance measuring device described above. That is, the compound eye distance measuring method of the present invention detects the size of a license plate (referred to as a license plate image) captured by a camera mounted on the host vehicle and attached to another vehicle in the vicinity of the host vehicle. A license plate image detection step is used, and the relationship between the distance between the host vehicle and the other vehicle registered in advance and the size of the license plate image detected in the license plate image detection step are used to A reference distance calculating step of calculating a distance to be a reference distance; Further, the compound eye distance measuring method of the present invention is based on the principle of triangulation from imaging of an object in the vicinity of the own vehicle by two or more cameras mounted on the own vehicle at a predetermined interval. A compound eye distance calculating step for calculating a distance to an object, and the two or more cameras photographed at the same time as the reference plate and the license plate image in the reference distance calculating step in the compound eye distance calculating step A calibration coefficient is calculated from the ratio of the vehicle and the license plate distance calculated from the imaging of the license plate, and the distance between the vehicle and the object calculated in the compound eye distance calculation step is calibrated using the calibration coefficient. A measurement distance calibration step to perform.

車両に搭載し、複数のカメラによる画像の視差を利用して、三角測量の原理に基づき、自車両と周辺にある物体との距離を測定する複眼距離測定方法では、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで取得される画像間の視差に基づき距離を測定する。したがって、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が含まれる。車両に搭載するカメラの場合、車両の振動や温度差に伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、複数のカメラの位置関係がずれやすく、当該すれは距離の測定誤差が大きくなりやすい。この測定誤差は、車両の走行状態や走行環境の変動に伴って変化する。本発明の複眼距離測定方法においては、基準距離算出工程において自車両の近傍にある車両に取り付けられたナンバープレートのサイズに基づき車両までの距離を基準距離として検出しておき、複眼距離測定工程における距離測定値を、測定距離校正工程において前記の基準距離を用いて校正する。これにより、簡単な演算によって、車両の走行状態や環境変化に対応してカメラの位置ずれに伴う測定誤差を低減した車両周辺の物体の距離データを提供することができる。   In a compound eye distance measurement method that is mounted on a vehicle and uses the parallax of images from multiple cameras to measure the distance between the vehicle and an object in the vicinity based on the principle of triangulation, the multiple cameras are located at predetermined positions. Assuming that there is a relationship, the distance is measured based on the parallax between images acquired by each camera. Therefore, if a deviation occurs in the positional relationship of the presupposed camera, an error is included in the measured distance. In the case of a camera mounted on a vehicle, the positional relationship between a plurality of cameras is likely to be shifted due to expansion and contraction of the camera housing due to vehicle vibrations and temperature differences, and this gap tends to increase distance measurement errors. This measurement error changes with changes in the driving state and driving environment of the vehicle. In the compound eye distance measuring method of the present invention, the distance to the vehicle is detected as the reference distance based on the size of the license plate attached to the vehicle in the vicinity of the host vehicle in the reference distance calculating step, and the compound eye distance measuring step The distance measurement value is calibrated using the reference distance in the measurement distance calibration step. Thereby, it is possible to provide distance data of objects around the vehicle in which measurement errors associated with camera position shifts are reduced in accordance with vehicle running conditions and environmental changes by simple calculations.

本発明によれば、簡単な演算処理により、複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を校正できる車両用複眼距離測定装置、及び複眼距離測定方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a compound eye distance measuring device for a vehicle and a compound eye distance measuring method capable of calibrating a distance measurement error caused by a positional deviation of a compound eye camera by simple arithmetic processing.

本発明の具体的な実施形態を、図1を参照して説明する。図1は、本発明の車両用複眼距離測定装置の模式的なブロック図である。図1において、符号1は、レンズブロック1a、エリアセンサ1b、鏡筒1cからなる一体の左カメラである。図の上方(矢印方向)の自車両の前方風景の像は、レンズブロック1aによりエリアセンサ1bの撮像面上で結像され、エリアセンサ1bにより撮影される。エリアセンサ1bは、CCDやCMOSといった固体撮像素子からなる。   A specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram of a compound eye distance measuring apparatus for a vehicle according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an integral left camera including a lens block 1a, an area sensor 1b, and a lens barrel 1c. An image of the scenery in front of the host vehicle in the upper part of the figure (in the direction of the arrow) is formed on the imaging surface of the area sensor 1b by the lens block 1a and is taken by the area sensor 1b. The area sensor 1b is composed of a solid-state image sensor such as a CCD or a CMOS.

同様に、符号2は、レンズブロック2a、エリアセンサ2b、鏡筒2cからなる右カメラであり、レンズブロック1a及びレンズブロック2aのレンズ光軸と略垂直な平面上の左カメラ1と所定の間隔で離れて配置されている。左カメラ1と右カメラ2はほぼ同じレンズ構成、カメラ特性を有しており、右カメラ2も自車両の前方風景をエリアセンサ2bにより撮影する。左カメラ1と右カメラ2は、その配置の差に基づき視差のみ異なる、ほぼ同じ前方風景の像を撮像することになる。   Similarly, reference numeral 2 denotes a right camera including a lens block 2a, an area sensor 2b, and a lens barrel 2c, and a predetermined distance from the left camera 1 on a plane substantially perpendicular to the lens optical axis of the lens block 1a and the lens block 2a. Are placed apart by. The left camera 1 and the right camera 2 have substantially the same lens configuration and camera characteristics, and the right camera 2 also captures the front scenery of the host vehicle by the area sensor 2b. The left camera 1 and the right camera 2 pick up substantially the same front landscape images that differ only in parallax based on the difference in their arrangement.

符号3は、左カメラ1と右カメラ2を保持する筐体で、ステレオカメラの外観をなす。このステレオカメラは、前方風景を撮像するのに都合のよい位置、例えば、自車両のフロントウインドウの両端や、2つのヘッドライトの隣にそれぞれ搭載される。なお、本発明の複眼距離測定装置は、前方風景でなくても後方風景や側方風景を撮像するように、左カメラ1及び右カメラ2を自車両の後方や側方に向けるようにしてもよい。この説明では、2つのカメラによる複眼距離測定装置としているが、3個以上のカメラを用いてもよい。また、左カメラ1を基準となるカメラとして説明しているが、左右を逆にすることもできるし、2つのカメラを上下に配置することもできる。   Reference numeral 3 denotes a housing that holds the left camera 1 and the right camera 2 and makes an appearance of a stereo camera. This stereo camera is mounted at a position convenient for capturing a front landscape, for example, at both ends of the front window of the host vehicle or next to two headlights. In the compound eye distance measuring device of the present invention, the left camera 1 and the right camera 2 may be directed toward the rear or side of the host vehicle so as to capture a rear landscape or a side landscape, even if it is not a front landscape. Good. In this description, a compound eye distance measuring device using two cameras is used, but three or more cameras may be used. Further, although the left camera 1 is described as a reference camera, the left and right can be reversed, and two cameras can be arranged vertically.

自車両の前方風景は、図1におけるトリガー部からの画像入力指令のトリガー信号により、同じタイミングで、左カメラ1と右カメラ2により撮像される。左カメラ1と右カメラ2による撮像タイミングにずれがあると、取得される画像間に、前記の左カメラ1と右カメラ2の視差に基づく違い以外の条件、例えば、走行速度の影響などが生じて、距離測定誤差を生じさせるため、左カメラ1と右カメラ2の撮像タイミングのずれは、極力排除する必要がある。   The front landscape of the host vehicle is imaged by the left camera 1 and the right camera 2 at the same timing by a trigger signal of an image input command from the trigger unit in FIG. If there is a difference in the imaging timing between the left camera 1 and the right camera 2, conditions other than the difference based on the parallax between the left camera 1 and the right camera 2, such as the influence of the traveling speed, occur between the acquired images. Therefore, in order to cause a distance measurement error, it is necessary to eliminate as much as possible the difference in imaging timing between the left camera 1 and the right camera 2.

左カメラ1と右カメラ2により撮像された画像信号は、それぞれフレームメモリL、フレームメモリRに転送された後、所定の演算処理が施される。まず、フレームメモリLに格納された画像信号Lは、基準距離算出手段による基準距離の算出に利用される。基準距離算出手段は、撮像された画像中の他車両のナンバープレートの撮像(ナンバープレートをNPと、ナンバープレートの撮像をナンバープレート像又はNP像と略称することがある。)の大きさを検知するナンバープレートサイズ検知部(NPサイズ検知部)と、画像中でのナンバープレート像の大きさに対する実際の自車両と他車両との車間距離の関係を記憶しているナンバープレートサイズ記憶部(NPサイズ記憶部)と、NPサイズ検知部で検知したNP像の大きさと、NPサイズ記憶部に記憶されているNP像の大きさと車間距離の関係から算出される距離を基準距離とする基準距離算出部を含む。   Image signals captured by the left camera 1 and the right camera 2 are transferred to the frame memory L and the frame memory R, respectively, and then subjected to predetermined arithmetic processing. First, the image signal L stored in the frame memory L is used for calculation of the reference distance by the reference distance calculation means. The reference distance calculation means detects the size of the number plate of another vehicle in the captured image (the number plate may be abbreviated as NP, and the number plate image may be abbreviated as number plate image or NP image). A license plate size detector (NP size detector), and a license plate size storage unit (NP) for storing the relationship between the actual distance between the host vehicle and the other vehicle with respect to the size of the license plate image in the image Size storage unit), a reference distance calculation using a distance calculated from the relationship between the size of the NP image detected by the NP size detection unit and the size of the NP image stored in the NP size storage unit and the inter-vehicle distance as a reference distance Part.

具体的な基準距離算出手段の動作は、まず、フレームメモリLに格納されている画像信号LをNPサイズ検知部に読み出す。NPサイズ検知部では、画像内のナンバープレートに相当する画像領域を探索し、ナンバープレート像を構成する画像領域を検出する。ナンバープレート像の探索は、例えば、ナンバープレート形状を想定した長方形のテンプレートモデルを用い、テンプレートのサイズ、位置、回転をパラメータにして変化させながら相関値を求め、最も相関値の大きい(相関性の高い)画像領域を求めるモデルマッチング処理により行うことができる。この場合、画像信号Lの全画像領域中に複数のナンバープレート像が検出されたときは、その中で最大のナンバープレート像を選択することが好ましい。最大のナンバープレート像が自車両に最も近い距離にあるナンバープレートの画像であることが多く、基準距離の算出誤差が小さくなるからである。   The specific operation of the reference distance calculation means first reads the image signal L stored in the frame memory L to the NP size detection unit. The NP size detection unit searches an image area corresponding to the license plate in the image and detects an image area constituting the license plate image. The search for a license plate image uses, for example, a rectangular template model that assumes a license plate shape, finds a correlation value while changing the template size, position, and rotation as parameters, and obtains the largest correlation value (correlation It can be performed by a model matching process for obtaining a (high) image area. In this case, when a plurality of license plate images are detected in the entire image area of the image signal L, it is preferable to select the largest license plate image among them. This is because the largest license plate image is often the image of the license plate at the closest distance to the host vehicle, and the calculation error of the reference distance is reduced.

次に、ナンバープレートを構成する長方形の画像領域における長手方向の画素数を検出してナンバープレートの検出サイズとする。NPサイズ記憶部(ナンバープレートサイズ登録DB)には、公的に規格化されたナンバープレートの像サイズと車間距離の関係データが登録されている。基準距離算出部において、検出したナンバー像の大きさと登録されたナンバープレートの像サイズの比較から、自車両と他車両の車間距離を算出できる。また、NPサイズ記憶部(ナンバープレートサイズ登録DB)には、公的に規格化された実際のナンバープレートサイズを登録しておき、基準距離算出部において、検出したナンバープレートの像サイズと登録されたナンバープレートサイズから下記の式(1)により、左カメラ1からナンバープレートまでの距離を検出することができる。   Next, the number of pixels in the longitudinal direction in the rectangular image area constituting the license plate is detected to obtain the detection size of the license plate. In the NP size storage unit (number plate size registration DB), officially standardized relationship data between the license plate image size and the inter-vehicle distance is registered. In the reference distance calculation unit, the distance between the host vehicle and the other vehicle can be calculated from a comparison between the detected number image size and the registered image size of the license plate. In addition, the actual standardized license plate size is registered in the NP size storage unit (the license plate size registration DB), and the image size of the detected license plate is registered in the reference distance calculation unit. From the license plate size, the distance from the left camera 1 to the license plate can be detected by the following equation (1).

Figure 0005293131
式(1)において、Eは自車両からナンバープレートまでの距離、Rは記憶してあるナンバープレートの長手方向のサイズ(長さ)、fはレンズブロック1aの焦点距離、Dは検出したナンバープレートの長手方向の画素数(ピクセル)、pはエリアセンサ1bの1画素のサイズ(長さ/ピクセル)である。
Figure 0005293131
In Equation (1), E is the distance from the host vehicle to the license plate, R is the size (length) of the stored license plate in the longitudinal direction, f is the focal length of the lens block 1a, and D is the detected license plate. Is the size (length / pixel) of one pixel of the area sensor 1b.

なお、ナンバープレートの大きさが複数ある場合は、上述のモデルマッチング処理によりナンバープレートの形状や色や模様の違いを検出して、ナンバープレートの種類を特定しておけばよい。   In addition, when there are a plurality of license plate sizes, the number plate type may be specified by detecting the difference in the shape, color, or pattern of the license plate by the above-described model matching process.

一方、複眼距離算出手段は、フレームメモリLとフレームメモリRに格納された画像信号Lと画像信号Rを取り込み、三角測量の原理を利用して、画像中の物体の距離を算出する。複眼距離算出手段は、画像信号Lと画像信号Rの視差を検出するための視差演算部と、検出された画像信号Lと画像信号Rの視差を基にして、画像中の物体毎の距離を算出する距離演算部を備えている。   On the other hand, the compound eye distance calculating means takes in the image signal L and the image signal R stored in the frame memory L and the frame memory R, and calculates the distance of the object in the image using the principle of triangulation. The compound eye distance calculation means calculates a distance for each object in the image based on the parallax calculation unit for detecting the parallax between the image signal L and the image signal R, and the parallax between the detected image signal L and the image signal R. A distance calculation unit for calculating is provided.

図2の画像信号Lと画像信号Rを参照しながら、複眼距離算出手段の動作を順に説明する。図2における画像信号Lと画像信号Rは、それぞれ左カメラ1と右カメラ2による前方風景像を表している。左カメラ1と右カメラ2の位置、及び姿勢を厳密に調整しておけば、両画像には両カメラの間隔に基づく視差が生じ、それ以外の誤差要因はない。視差検出部は、メモリに格納された画像信号Lにアクセスし、まず、図2に示したような画像信号Lにおける左上の微小領域L(0,0)に注目する。そして、微小領域L(0,0)に対する、画像信号Rにおける微小領域L(0,0)と同じサイズの微小領域の画像相関値を求める。画像信号Rにおいて注目する微小領域の位置を順次ずらしながら、最も相関値の大きくなる画像信号Rにおける微小領域R(0,0)の位置を求める。この実施形態では、左カメラ1と右カメラ2は水平に配置されているので、視差は水平方向にのみ生じ、微小領域をずらす方向は水平方向のみでよい。視差が垂直方向にも生じる場合は、垂直方向にも微小領域をずらして探索する必要がある。   The operation of the compound eye distance calculating means will be described in order with reference to the image signal L and the image signal R in FIG. An image signal L and an image signal R in FIG. 2 represent forward landscape images by the left camera 1 and the right camera 2, respectively. If the positions and orientations of the left camera 1 and the right camera 2 are adjusted precisely, parallax based on the distance between the two cameras occurs in both images, and there are no other error factors. The parallax detection unit accesses the image signal L stored in the memory, and first pays attention to the upper left minute region L (0, 0) in the image signal L as shown in FIG. Then, an image correlation value of a micro area having the same size as the micro area L (0, 0) in the image signal R with respect to the micro area L (0, 0) is obtained. While sequentially shifting the position of the micro area of interest in the image signal R, the position of the micro area R (0, 0) in the image signal R having the largest correlation value is obtained. In this embodiment, since the left camera 1 and the right camera 2 are arranged horizontally, the parallax occurs only in the horizontal direction, and the direction in which the minute area is shifted may be only in the horizontal direction. When parallax occurs also in the vertical direction, it is necessary to search by shifting a minute region in the vertical direction.

画像信号Lにおける微小領域L(0,0)と、画像信号Rにおける微小領域R(0,0)とのずれ量が微小領域L(0,0)における視差δ(0,0)である。同様の手法で、左画像全体に対応する画像信号Lの微小領域L(1,0)、(2,0)、(3,0)、・・・・L(m,n)(m=1〜M,n=0〜N)における視差δ(1,0)、(2,0)、(3,0)、・・・・δ(m,n)(m=1〜M,n=0〜N)を求める。ここで、m、nはそれぞれ図2における左画像Lの水平方向xと垂直方向yにおける微小領域の任意の位置を表し、M、Nは、左画像Lのx方向(水平方向)とy方向(垂直方向)の画素数を微小領域の各方向における画素数で除した値であり、x、y方向における微小領域の数を表す。δの値は、エリアセンサ1b、2bの画素単位(ピクセル)で求められる。検出したδ(m,n)(ピクセル)を、下記の式(2)に代入して、微小領域L(m,n)毎の距離A(m,n)を求めることができる。   The amount of deviation between the minute region L (0,0) in the image signal L and the minute region R (0,0) in the image signal R is the parallax δ (0,0) in the minute region L (0,0). In a similar manner, the micro area L (1, 0), (2, 0), (3, 0),... L (m, n) (m = 1) of the image signal L corresponding to the entire left image. ˜M, n = 0 to N) parallax δ (1, 0), (2, 0), (3, 0),... Δ (m, n) (m = 1 to M, n = 0) ~ N). Here, m and n represent arbitrary positions of a minute area in the horizontal direction x and the vertical direction y of the left image L in FIG. 2, respectively, and M and N are the x direction (horizontal direction) and the y direction of the left image L, respectively. This is a value obtained by dividing the number of pixels in the (vertical direction) by the number of pixels in each direction of the minute area, and represents the number of minute areas in the x and y directions. The value of δ is obtained in pixel units (pixels) of the area sensors 1b and 2b. The detected δ (m, n) (pixel) is substituted into the following equation (2) to obtain the distance A (m, n) for each minute region L (m, n).

Figure 0005293131
ここで、Bは左カメラ1と右カメラ2の間隔、fはレンズブロック1a、2aの焦点距離(ピクセル)、pはエリアセンサ1b、2bの1画素のサイズ(長さ/ピクセル)である。
Figure 0005293131
Here, B is the distance between the left camera 1 and the right camera 2, f is the focal length (pixels) of the lens blocks 1a and 2a, and p is the size (length / pixel) of one pixel of the area sensors 1b and 2b.

本発明の車両用複眼距離測定装置は、前記の左画像Lの微小領域毎の距離A(m,n)を校正する測定距離校正手段を備えている(図1参照)。測定距離校正手段は、距離演算部において算出した微小領域毎の距離データから、左画像L中に存在する他車両の像を認識して、自車両と、認識した他車両との車間距離を検出する他車両距離検出部と、他車両距離検出部で検出した自車両と他車両との車間距離と、基準距離算出部で算出した自車両と他車両の基準距離とから、距離演算部において算出した微小領域毎の距離データを校正する校正係数を算出する距離校正係数算出部と、距離校正係数算出部で算出した校正係数を用いて距離演算部において算出した微小領域毎の距離データを校正する複眼距離校正部とを備えている。   The vehicular compound eye distance measuring device of the present invention includes a measuring distance calibration means for calibrating the distance A (m, n) for each minute region of the left image L (see FIG. 1). The measurement distance calibration means recognizes the image of another vehicle existing in the left image L from the distance data for each minute area calculated by the distance calculation unit, and detects the inter-vehicle distance between the own vehicle and the recognized other vehicle. The distance calculation unit calculates the distance between the other vehicle distance detection unit, the distance between the host vehicle and the other vehicle detected by the other vehicle distance detection unit, and the reference distance between the host vehicle and the other vehicle calculated by the reference distance calculation unit. The distance calibration coefficient calculation unit for calculating the calibration coefficient for calibrating the distance data for each minute area and the distance data for each minute area calculated by the distance calculation unit using the calibration coefficient calculated by the distance calibration coefficient calculation part are calibrated. And a compound eye distance calibration unit.

他車両距離検出部は、左画像L中の微小領域L(m,n)毎の距離A(m,n)データを用いて、NPサイズ検知部で検知したナンバープレート像に相当する画像領域を探索する。具体的には、すでに説明したNPサイズ検知部と同様に、モデルマッチング処理で探索すればよい。又は、NPサイズ検知部で検知したナンバープレート像の位置を参照して左画像L中のナンバープレート像を求めてもよい。NPサイズ検知部で検知したナンバープレート像の位置を参照すれば、左画像L中のナンバープレート像の画像領域は容易に探索できる。特に、基準距離測定手段用のカメラとカメラ1を共用にして、NPサイズ検知部で使用する画像データと左画像Lの画像データを同じものにすれば、NPサイズ検知部でのナンバープレート像は、そのまま左画像L中のナンバープレート像となる。   The other vehicle distance detection unit uses the distance A (m, n) data for each minute region L (m, n) in the left image L to obtain an image region corresponding to the license plate image detected by the NP size detection unit. Explore. Specifically, similar to the NP size detection unit already described, the search may be performed by model matching processing. Or you may obtain | require the license plate image in the left image L with reference to the position of the license plate image detected by the NP size detection part. By referring to the position of the license plate image detected by the NP size detector, the image area of the license plate image in the left image L can be easily searched. In particular, if the camera for the reference distance measurement means and the camera 1 are shared, and the image data used in the NP size detection unit and the image data of the left image L are the same, the license plate image in the NP size detection unit is As it is, it becomes the license plate image in the left image L as it is.

次に、探索したナンバープレート像に相当する画像領域の微小領域L(m,n)毎の距離A(m,n)のデータを用いて、探索したナンバープレート像に相当する画像領域の距離の平均値や代表値を算出して、これを左カメラ1からナンバープレートまでの複眼算出距離とする。なお、通常は、左カメラ1からナンバープレートまでの距離を、自車両から他車両までの車間距離としているが、左カメラ1やナンバープレートの配置による車間距離の誤差を加味して車間距離を算出してもよい。   Next, using the data of the distance A (m, n) for each micro area L (m, n) of the image area corresponding to the searched license plate image, the distance of the image area corresponding to the searched license plate image is calculated. An average value and a representative value are calculated, and this is used as a compound eye calculation distance from the left camera 1 to the license plate. Normally, the distance from the left camera 1 to the license plate is the inter-vehicle distance from the host vehicle to other vehicles, but the inter-vehicle distance is calculated by taking into account the error in the inter-vehicle distance due to the left camera 1 and the license plate arrangement. May be.

距離校正係数算出部は、基準距離算出部において、ナンバープレートサイズから求めた車間距離である基準距離を基準にして、他車両距離検出部において求めた前記の複眼算出距離との比により距離校正係数を算出する。   The distance calibration coefficient calculation unit is a distance calibration coefficient based on a ratio of the compound distance calculated by the other vehicle distance detection unit based on the reference distance that is the inter-vehicle distance calculated from the license plate size in the reference distance calculation unit. Is calculated.

複眼距離校正部は、距離校正係数算出部で算出した距離校正係数を用いて、距離算出部で算出した左画像Lにおける微小領域L(m,n)毎の自車両(正確には左カメラ1)からの距離A(m,n)を算出する。なお、左画像L中の物体の像をそれぞれに把握するときは、NPサイズ検知部や他車両距離検出部で説明したナンバープレートの認識と同様の物体認識法(モデルマッチング法)などを利用すればよい。あるいは、隣り合う微小領域L(m,n)がほぼ同じ距離A(m,n)にある領域全体を、一つの物体として認識してもよい。この場合、左画像L中の物体の形状と距離は認識できるが、物体名については認識できないが、自車両からの距離は認識できる。   The compound eye distance calibration unit uses the distance calibration coefficient calculated by the distance calibration coefficient calculation unit, and the own vehicle (more precisely, the left camera 1) for each minute region L (m, n) in the left image L calculated by the distance calculation unit. ) From A) is calculated. In addition, when grasping the image of each object in the left image L, an object recognition method (model matching method) similar to the license plate recognition described in the NP size detection unit and the other vehicle distance detection unit is used. That's fine. Or you may recognize the whole area | region where the adjacent micro area | region L (m, n) exists in the substantially same distance A (m, n) as one object. In this case, the shape and distance of the object in the left image L can be recognized, but the object name cannot be recognized, but the distance from the host vehicle can be recognized.

本実施形態において、基準距離算出手段によるナンバープレートサイズから求めた距離である基準距離は、複眼距離算出手段による距離測定に比較してカメラの振動や温度膨張・収縮による測定誤差が小さい。しかし、基準距離算出手段においては、ナンバープレートを検出するための車両が遠方にあると、ナンバープレート像のサイズが小さく認識され、像を構成する画素数の減少に伴い、距離検知精度が低下する。一方、複眼距離算出手段における誤差要因は、主にカメラの振動や温度膨張・収縮によるカメラ間の相対位置の変動によるものであり、撮影した画像中の物体の遠近には比較的影響されにくい。そこで、本実施形態の車両用複眼距離測定装置では、ナンバープレート像、好ましくは自車両の近傍にある他車両のナンバープレート像から基準距離算出手段により基準距離を算出し、この基準距離により、複眼距離算出手段により測定した他車両を始めとする物体の距離を校正して正確な距離を算出するものである。   In this embodiment, the reference distance, which is the distance obtained from the license plate size by the reference distance calculation means, has a smaller measurement error due to camera vibration and temperature expansion / contraction than the distance measurement by the compound eye distance calculation means. However, in the reference distance calculation means, if the vehicle for detecting the license plate is far away, the size of the license plate image is recognized to be small, and the distance detection accuracy decreases as the number of pixels constituting the image decreases. . On the other hand, the error factor in the compound eye distance calculation means is mainly due to the fluctuation of the relative position between the cameras due to camera vibration and temperature expansion / contraction, and is relatively less affected by the distance of the object in the captured image. Therefore, in the compound eye distance measuring device for a vehicle according to the present embodiment, the reference distance is calculated by the reference distance calculation means from the license plate image, preferably the license plate image of another vehicle in the vicinity of the host vehicle, and the compound eye is calculated based on the reference distance. An accurate distance is calculated by calibrating the distance of an object such as another vehicle measured by the distance calculation means.

なお、基準距離算出手段におけるカメラと複眼距離算出手段におけるカメラ(いずれか一つでよい。)を共用することができ、共用することによりナンバープレート像の認識処理も兼用することができる。   It should be noted that the camera in the reference distance calculation means and the camera in the compound eye distance calculation means (any one may be used) can be shared, and the license plate image recognition process can also be used in common.

また、基準距離算出手段においては、ナンバープレートを検出するための車両が遠方にあると、ナンバープレート像のサイズが小さく認識され、像を構成する画素数の減少に伴い、距離検出精度が低下し易い。このため、ナンバープレート像の構成画素数が一定値以上になる等の閾値を設けて、できるだけ車両が近くにある場合に、ナンバープレートサイズに基づく距離検知を行うことが好ましい。   In the reference distance calculation means, if the vehicle for detecting the license plate is far away, the size of the license plate image is recognized to be small, and the distance detection accuracy decreases as the number of pixels constituting the image decreases. easy. For this reason, it is preferable to perform a distance detection based on the license plate size when a vehicle is as close as possible by providing a threshold value such that the number of constituent pixels of the license plate image becomes a certain value or more.

このようにして、本実施形態の車両用複眼距離測定装置では、複雑で、大規模な装置や画像処理を必要としないで、上記2つの距離測定法の欠点を取り除いて、すべての位置にある物体の距離を正確に、かつ迅速に測定できる。   In this way, the compound eye distance measurement device for a vehicle according to the present embodiment is complicated and does not require a large-scale device or image processing, and eliminates the disadvantages of the above two distance measurement methods and is in all positions. The distance of an object can be measured accurately and quickly.

車両用複眼距離測定装置のブロック図Block diagram of a compound eye distance measuring device for vehicles 左右2つのカメラの撮像の例Example of imaging with two left and right cameras

符号の説明Explanation of symbols

1 :左カメラ
1a :レンズブロック
1b :エリアセンサ
1c :鏡筒
2 :右カメラ
2a :レンズブロック
2b :エリアセンサ
2c :鏡筒
3 :筐体
1: Left camera 1a: Lens block 1b: Area sensor 1c: Lens barrel 2: Right camera 2a: Lens block 2b: Area sensor 2c: Lens barrel 3: Housing

Claims (8)

自車両に所定の間隔で離間して搭載した2個以上のカメラによる撮像から、三角測量の原理により前記自車両と前記撮像中の対象物との距離を算出する複眼距離算出手段と、
前記自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、前記自車両近傍の他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像(ナンバープレート像という。)に基づき、前記自車両と前記他車両との距離を算出して、基準距離とする基準距離算出手段と、
前記基準距離と、前記複眼距離算出手段により前記基準距離算出手段による前記ナンバープレート像の撮像時と同時に前記2個以上のカメラにより撮影した前記ナンバープレートの撮像から算出した前記自車両から前記ナンバープレートまでの距離との比から校正係数を算出し、前記校正係数を用いて前記複眼距離算出手段により算出した前記自車両と対象物との距離を校正する測定距離校正手段と、
を備える車両用複眼距離測定装置。
Compound eye distance calculating means for calculating a distance between the own vehicle and the object being imaged according to the principle of triangulation from imaging by two or more cameras mounted on the own vehicle at a predetermined interval,
Based on the image of a license plate attached to another vehicle in the vicinity of the host vehicle (referred to as a license plate image) in an image taken by a camera mounted on the host vehicle, the distance between the host vehicle and the other vehicle is determined. A reference distance calculating means for calculating a reference distance;
The license plate from the vehicle calculated from the reference distance and the imaging of the license plate taken by the two or more cameras simultaneously with the imaging of the license plate image by the reference distance calculation means by the compound eye distance calculation means. A calibration coefficient is calculated from the ratio to the distance to, a measurement distance calibration unit that calibrates the distance between the vehicle and the object calculated by the compound eye distance calculation unit using the calibration coefficient ;
A compound eye distance measuring device for vehicles.
前記基準距離算出手段は、1個以上のカメラにより撮影された画像中の前記ナンバープレート像の大きさを検知するナンバープレートサイズ検知部と、
前記ナンバープレート像の大きさと、前記自車両と他車両との距離の関係を予め記憶しておくナンバープレートサイズ記憶部と、
前記ナンバープレート像検知部によって検知された前記ナンバープレート像の大きさと、ナンバープレートサイズ記憶部によって記憶されている前記ナンバープレート像の大きさと前記自車両と他車両との距離の関係と、から前記基準距離を算出する基準距離算出部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用複眼距離測定装置。
The reference distance calculation means includes a license plate size detection unit that detects the size of the license plate image in an image taken by one or more cameras.
A license plate size storage unit for storing in advance the relationship between the size of the license plate image and the distance between the host vehicle and another vehicle;
From the size of the license plate image detected by the license plate image detector, the size of the license plate image stored by the license plate size storage unit, and the relationship between the distance between the host vehicle and the other vehicle, A reference distance calculation unit for calculating a reference distance;
The vehicular compound eye distance measuring device according to claim 1, comprising:
前記測定距離校正手段は、前記複眼距離算出手段により算出された、前記自車両と前記基準距離算出手段によりナンバープレート像を撮影された他車両との距離である複眼算出距離を検出する他車両距離検出部と、
前記基準距離と、前記複眼距離算出手段により算出された複眼算出距離との比較から、前記校正係数を算出する校正係数算出部と、
前記校正係数算出部により算出した前記校正係数により、前記複眼距離算出手段により算出された前記自車両と対象物との距離を校正する複眼距離校正部と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用複眼距離測定装置。
The measurement distance calibration means detects the compound eye distance calculated by the compound eye distance calculation means, which is a distance between the host vehicle and another vehicle whose license plate image has been taken by the reference distance calculation means. A detection unit;
And the reference distance, from the comparison between the compound eye calculated distance calculated by the compound-eye distance calculating means, the calibration coefficient calculation unit for calculating the calibration coefficients,
A compound-eye distance calibration unit for calibrating the distance between the calibration by the calibration coefficients calculated by the coefficient calculation unit, the vehicle and the object calculated by the compound-eye distance calculating means,
The vehicular compound eye distance measuring device according to claim 1, further comprising:
前記複眼距離算出手段は、前記2つ以上のカメラの視差を算出する視差演算部と、視差演算部で算出された視差を基に前記自車両と対象物との距離を算出する距離算出部とを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。   The compound eye distance calculating means includes a parallax calculation unit that calculates parallax of the two or more cameras, and a distance calculation unit that calculates a distance between the host vehicle and the object based on the parallax calculated by the parallax calculation unit; The vehicular compound eye distance measuring device according to any one of claims 1 to 3. 前記基準距離算出手段において、画像を撮影するカメラは、前記複眼距離算出手段において対象物を撮影する2個以上のカメラのうちいずれかであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。   5. The camera according to claim 1, wherein a camera that captures an image in the reference distance calculator is one of two or more cameras that capture an object in the compound eye distance calculator. The compound eye distance measuring device for vehicles as described in the item. 前記基準距離算出手段において、前記基準距離を算出するナンバープレート像は、撮影された画像中の最も大きなナンバープレート像であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。   The vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein in the reference distance calculation means, the license plate image for calculating the reference distance is the largest license plate image in the photographed image. Compound eye distance measuring device. 前記基準距離算出手段において、撮影された画像中のナンバープレート像が検知できない、又は所定の大きさ未満であるときは、前記測定距離校正手段は、前記校正係数を1又は前回の距離測定における校正係数とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。 In the reference distance calculation means, when the license plate image in the photographed image cannot be detected or is less than a predetermined size, the measurement distance calibration means sets the calibration coefficient to 1 or calibration in the previous distance measurement. It is set as a coefficient , The compound eye distance measuring device for vehicles according to any one of claims 1 to 6 characterized by things. 自車両に搭載したカメラによって撮影した、前記自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像(ナンバープレート像という。)の大きさを検知するナンバープレート像検知工程と、
予め登録された前記自車両と前記他車両との距離との関係と、前記ナンバープレート像検知工程で検知したナンバープレート像の大きさを用いて、前記自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出工程と、
自車両に所定の間隔で離間して搭載した2個以上のカメラによる、前記自車両の近傍にある対象物の撮像から、三角測量の原理により前記自車両と前記対象物との距離を算出する複眼距離算出工程と、
前記基準距離と、前記複眼距離算出工程において前記基準距離算出工程における前記ナンバープレート像の撮像時と同時に前記2個以上のカメラにより撮影した前記ナンバープレートの撮像から算出した前記自車両と前記ナンバープレートの距離との比から校正係数を算出し、前記校正係数を用いて前記複眼距離算出工程において算出した前記自車両と対象物との距離を、前記基準距離を用いて校正する測定距離校正工程と、
を備える複眼距離測定方法。
A license plate image detection step for detecting the size of an image of a license plate attached to another vehicle in the vicinity of the host vehicle (referred to as a license plate image) taken by a camera mounted on the host vehicle;
The distance between the host vehicle and the other vehicle is calculated using the relationship between the distance between the host vehicle and the other vehicle registered in advance and the size of the license plate image detected in the license plate image detection step. A reference distance calculation step to be a reference distance,
The distance between the vehicle and the object is calculated based on the principle of triangulation from the imaging of the object in the vicinity of the vehicle by two or more cameras mounted on the vehicle at a predetermined interval. A compound eye distance calculating step;
The host vehicle and the license plate calculated from the reference distance and the imaging of the license plate taken by the two or more cameras simultaneously with the imaging of the license plate image in the reference distance calculating step in the compound eye distance calculating step A calibration coefficient is calculated from the ratio of the distance to the distance, and the distance between the subject vehicle and the object calculated in the compound eye distance calculation process using the calibration coefficient is calibrated using the reference distance, ,
A compound eye distance measuring method comprising:
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