JPH0623656B2 - Multi-view device - Google Patents
Multi-view deviceInfo
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- JPH0623656B2 JPH0623656B2 JP62172823A JP17282387A JPH0623656B2 JP H0623656 B2 JPH0623656 B2 JP H0623656B2 JP 62172823 A JP62172823 A JP 62172823A JP 17282387 A JP17282387 A JP 17282387A JP H0623656 B2 JPH0623656 B2 JP H0623656B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、多眼視覚装置に関し、特に、3台以上の撮像
カメラから得られる信号の対が対象物体の特徴的な点に
正しく対応するものであるか否かを実時間で判定するよ
うにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-view device, and in particular, a pair of signals obtained from three or more imaging cameras correctly corresponds to a characteristic point of a target object. It is so arranged that whether or not it is a thing is judged in real time.
(従来の技術) 作業の自動化をもたらすロボット等の制御のためには、
作業対象の3次元情報を取り込むことのできる視覚装置
が重要な役割を果たす。そのための方式としては、能動
的に光を対象物へ投射するレンジファインダ方式と、受
動的に得られた対象物の画像を処理する方式に分けられ
る。(Prior art) To control robots that bring automation to work,
A visual device capable of capturing three-dimensional information of a work target plays an important role. Methods for that purpose are classified into a range finder method in which light is actively projected onto an object and a method in which an image of the object obtained passively is processed.
レンジファインダ方式としては、三角測量方式と光の伝
播時間から計測する方式が代表的なものである。この方
式の利点は、計測精度の高さと処理の簡便さにある。特
に、三角測量方式は、簡単な処理で精度良く計測できる
ため、実時間計測が可能である。一方、この方式の欠点
は光環境の影響を受けやすい点であり、投射光の像を背
景光の像から分離できない場合や、対象物体の反射率が
低い場合など、投射光の像位置を検出できない場合には
正しい計測はできない。Typical range finder methods are a triangulation method and a method of measuring from light propagation time. The advantages of this method are high measurement accuracy and simple processing. In particular, the triangulation method enables real-time measurement because it can perform accurate measurement with simple processing. On the other hand, the drawback of this method is that it is easily affected by the light environment, and if the image of the projected light cannot be separated from the image of the background light, or if the reflectance of the target object is low, the image position of the projected light is detected. If it cannot be done, correct measurement cannot be done.
受動的方式としては、異なる方向から撮像した複数の画
像間で対象物体のエッヂなどの特徴的な点に対応する像
点の対を決定し、三角測量によりその点の三次元座標を
求める、ステレオ画像法が代表的なものである。1台の
カメラを移動して複数回撮像し、等価的に複数のカメラ
の機能を実現する方式もあるが、これもステレオ画像法
の一種とみなすことができる。この方式は、特定の光源
からの光の反射状態には依存しないため、光環境に関す
る制約が比較的少ない特徴がある。ただし、画像間の対
応点の決定が最大の難関となっており、多くの方法が提
案されているものの、十分な速度で正確に対応点を決定
する方法は未だ確立されていない。As a passive method, a pair of image points corresponding to a characteristic point such as an edge of a target object is determined between a plurality of images captured from different directions, and three-dimensional coordinates of the point are obtained by triangulation. The image method is typical. There is also a method in which one camera is moved to pick up images a plurality of times to equivalently realize the functions of a plurality of cameras, but this can also be regarded as a kind of stereo image method. Since this method does not depend on the reflection state of light from a specific light source, there are relatively few restrictions on the light environment. However, although the determination of the corresponding points between images is the most difficult issue and many methods have been proposed, a method for accurately determining the corresponding points at a sufficient speed has not been established yet.
通常の対応点探索の基本原理は、対応する点の近傍の画
像が相互に類似していることに着目し、相関などの手法
を用いて対応点か否かの判別をするものである。この方
法では、類似の画像構造が複数存在する場合には、対応
を一意的に決定することが困難である。そのため、正し
い対応を判別するために、大局的な探索と局所的な探索
を組み合わせたり、先験的な知識情報を用いるなど、高
度な処理を要することになり、実行時間が長大となる欠
点があった。The basic principle of a normal corresponding point search is to focus on the fact that the images in the vicinity of the corresponding points are similar to each other, and use a method such as correlation to determine whether or not they are corresponding points. With this method, it is difficult to uniquely determine the correspondence when there are a plurality of similar image structures. Therefore, in order to determine the correct correspondence, it requires advanced processing such as combining a global search and a local search, or using a priori knowledge information. there were.
このように、2台のカメラからの信号を得てその処理を
巧みに行うことにより、性能の向上を図る手法の他に、
3台以上のカメラを用いて対象物体を冗長に計測するこ
とで、正確な対応探索を行う多眼視方式が考案されてい
る。この方式により、正確な対応点探索を行うことがで
きるが、2次元画像の処理を必要とするものがほとんど
であり、そのために、処理が複雑で実行時間が長大とな
り、実時間計測は困難であった。また、このことから、
カメラ数が増すと実行時間が増大することになるため、
カメラ数の増加には限界があった。更に、1次元イメー
ジセンサを用い、比較的簡単な処理で計測できる多眼視
覚装置も考案されているが、この方式はある1方向の距
離を計測することに機能が限定され、1次元センサが観
測できる平面内の多くの点について計測できる方式では
なかった。従って、3次元的な計測を行うためには装置
全体を走査してやる必要があり、計測の高速カメラには
限界があった。In this way, in addition to the technique of improving the performance by obtaining the signals from the two cameras and skillfully performing the processing,
A multi-view method in which an accurate correspondence search is performed by redundantly measuring a target object using three or more cameras has been devised. With this method, it is possible to perform accurate corresponding point search, but most of them require processing of a two-dimensional image, which makes the processing complicated and the execution time lengthy, making real-time measurement difficult. there were. Also, from this,
Since the execution time increases as the number of cameras increases,
There was a limit to the increase in the number of cameras. Furthermore, although a multi-eye visual device that uses a one-dimensional image sensor to perform measurement with relatively simple processing has been devised, this method has a limited function of measuring a distance in one direction, and the one-dimensional sensor is It was not a method that could measure many points in the observable plane. Therefore, in order to perform three-dimensional measurement, it is necessary to scan the entire device, and the high-speed camera for measurement has a limit.
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来の多眼視方式の対応点探索方法の欠点を
除き、多眼視方式を採用しながら、高精度の対応点探索
を、多くの計測点に対して、実時間で行ことができる、
多眼視覚装置を提供することを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention eliminates the drawbacks of the conventional multi-viewpoint corresponding point search method, and employs the multi-viewpoint method while performing high-precision corresponding point search in many measurements. You can go to the point in real time,
An object is to provide a multi-eye visual device.
(問題点を解決するための手段) 本発明の多眼視覚装置は、3台以上の撮像カメラを用
い、各カメラのレンズの中心点がy軸上にあり、各レン
ズの光軸がx軸に平行に配置され、yz平面に平行に各
レンズの焦点面にイメージセンサを配置し、その主走査
方向がy軸と平行で全てのカメラが同期して走査されよ
うになっている。そして、各カメラの同一のz座軸軸上
の対応する走査線から得られる信号の対が次の関係を満
足する時にこれを対象物体の特徴的な点に正しく対応す
る像点の対と判定する信号処理回路を備えている。(Means for Solving Problems) The multi-view visual device of the present invention uses three or more imaging cameras, the center point of the lens of each camera is on the y-axis, and the optical axis of each lens is the x-axis. Image sensors are arranged in parallel to the yz plane on the focal plane of each lens, and the main scanning direction is parallel to the y-axis so that all the cameras are synchronously scanned. Then, when the pair of signals obtained from the corresponding scanning lines on the same z-axis axis of each camera satisfies the following relation, it is determined that this is a pair of image points that correctly correspond to the characteristic points of the target object. It is equipped with a signal processing circuit.
(ui+1−ui)/li=Const. 但し、iはカメラの番号を表し(i=1〜n)、liは
隣接するカメラi+1とカメラiとの間の距離を表し、
uiはカメラiの対応するる走査線上の信号の位置を表
す。(U i + 1 −u i ) / l i = Const. Where i represents the camera number (i = 1 to n), l i represents the distance between the adjacent cameras i + 1 and i ,
u i represents the position of the signal on the corresponding scan line of camera i.
(作用) 以上のような構成によると、対象物体の現実の特徴的な
各点については、いずれのカメラについても、カメラの
相対位置関係から定まる一定の関係を満足する信号が存
在するため、それらの信号の対が計測されれば正しいも
のと判別される。別の特徴点の信号が上述の関係で配置
される確率はカメラの数が増大するに従い、急激に減少
し偽りの対応を行ってしまうことはほとんどない。反対
に、誤った信号の対応に対しては、上記の一定の関係を
満足する信号が得られないため、誤った信号と判別され
る。(Operation) According to the above-described configuration, for each of the actual characteristic points of the target object, there is a signal that satisfies a certain relationship determined by the relative positional relationship of the cameras for all cameras. If the pair of signals of is measured, it is determined to be correct. The probability that the signal of another feature point is arranged in the above-mentioned relationship will decrease sharply as the number of cameras increases, and it is almost impossible to make false correspondence. On the contrary, in response to an erroneous signal, a signal satisfying the above-mentioned certain relationship cannot be obtained, so that it is determined as an erroneous signal.
(実施例) 以下、本発明の実施例について第1図と第2図を参照し
ながら詳細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は本発明において使用する多眼視覚装置の一例の
構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an example of a multi-eye visual device used in the present invention.
視覚装置は3台以上のカメラC1,C2…Cnからな
り、各カメラCi(i=1〜n)は説明を簡単にするた
めに同一のものとし、それぞれのカメラCiのレンズL
i(i=1〜n)の中心点はy軸上にあり、各レンズL
iの光軸はx軸と平行である。そして、yz平面に平行
に各レンズLiの焦点面に配置された例えばCCDから
なるイメージセンサIi(i=1〜n)も同一であっ
て、各レンズLiの光軸に同一の相対位置関係で配置さ
れており、その主走査方向がy軸と平行で全て同期して
走査されるようになっている。従って、レンズLiの光
軸がイメージセンサIiと交わる主走査方向の位置は全
てのカメラについて同一である(この位置をu0とす
る)。各イメージセンサIiのz軸方向での配置も同じ
であるため各イメージセンサIi上に投影される任意の
点Pの像は、各イメージセンサIiの同一の高さの(Z
座標が等しい)走査線上に得られる。The visual device is composed of three or more cameras C 1 , C 2 ... C n , each camera C i ( i = 1 to n) is the same for simplification of description, and the lens of each camera C i is used. L
The center point of i ( i = 1 to n) is on the y-axis, and each lens L
The optical axis of i is parallel to the x axis. The image sensor I i ( i = 1 to n) formed of, for example, a CCD arranged in the focal plane of each lens L i parallel to the yz plane is also the same, and has the same relative distance to the optical axis of each lens L i. They are arranged in a positional relationship, and the main scanning direction is parallel to the y-axis so that they are all scanned synchronously. Therefore, the position in the main scanning direction where the optical axis of the lens L i intersects the image sensor I i is the same for all cameras (this position is u 0 ). Each image sensor I i image of an arbitrary point P of arrangement is also projected that for on each image sensor I i the same in the z-axis direction is the same height of each image sensor I i (Z
Obtained on the scan line (coordinates are equal).
ところで、カメラC1,C2…Cnの相対位置関係か
ら、次の(1)式のような関係が成立する。By the way, from the relative positional relationship of the cameras C 1 , C 2 ... C n , the relationship as shown in the following expression (1) is established.
但し、Xは点Pのx座標(以下、簡単に点Pの距離とい
う)を、l1…ln−1は隣接するカメラC1,…Cn
間の距離を、また、α1…αnはレンズL1…Lnの中
心点と点Pを結んだ直線をxy平面上へ射影して得られ
る直線と光軸とのなす角度を、それぞれ表している。 However, X is the x coordinate of the point P (hereinafter simply referred to as the distance of the point P), and l 1 ... L n-1 are adjacent cameras C 1 , ... C n.
The distance between, also an angle between α 1 ... α n is the lens L 1 ... L n lines and the optical axis of the center point and a line connecting the point P is obtained by projecting onto the xy plane, respectively It represents.
ここで、カメラC1,…Cnの特性から成り立つ関係、
tanαi=(u0−ui)/f〔ここで、ui(i=1
〜n)はカメラCiのイメージセンサIi上の点Pの像
の位置を、fはレンズLiの焦点距離を表す。fは全て
のレンズLiについて同一である〕を(1)式に代入すれ
ば、次の(2)式が得られる。Here, a relation that is made up of the characteristics of the cameras C 1 , ... C n ,
tan α i = (u 0 −u i ) / f [where u i ( i = 1
Up to n) represent the position of the image of the point P on the image sensor I i of the camera C i , and f represents the focal length of the lens L i . f is the same for all lenses L i ], the following formula (2) is obtained.
以上のことから言えることは、ある1つの特徴点の像
は、全てのカメラC1,…Cnに対して同一高さの走査
線上で、上記(2)式の相対位置関係を満足して計測され
ることになると言うことである。逆に言えば、全てのカ
メラC1,…Cnで得られた像点の信号について、この
関係式(2)が成立するかどうかを調べることによって、
得られた各信号が正確な対応点に関するものであるか否
かが判別できると言うことである。通常の二眼視では、
異なる像の特徴点を対応させてしまい、誤った距離計測
をしてしまう場合が多いが、本方法によれば、このよう
な誤った特徴点の対応関係は、冗長な数のカメラ間にお
いて(2)式を満足しない対応関係となるため、除去する
ことができる。 What can be said from the above is that an image of a certain feature point satisfies the relative positional relationship of the above equation (2) on the scanning lines of the same height with respect to all the cameras C 1 , ... C n . It means that it will be measured. Conversely, by checking whether or not this relational expression (2) holds for the signals of the image points obtained by all the cameras C 1 , ... C n ,
That is, it is possible to determine whether or not each of the obtained signals relates to an accurate corresponding point. With normal binocular vision,
In many cases, the feature points of different images are made to correspond to each other and incorrect distance measurement is performed.However, according to this method, such a correspondence relationship of erroneous feature points is Since the correspondence does not satisfy the expression (2), it can be removed.
この方法においては、誤判断の発生確立は、カメラの数
が増大するに従い、指数関数的に減少する。実用的に
は、4〜6台程度の多眼視システムでほとんど誤判断の
ない対応点探索が可能となる。なお、第1図に示した視
覚装置において、特に、l1=l2=…−ln−1を満
たす構成の場合は、隣接するカメラC1,…Cnの受光
面におけるP点の像位置の位相差(ui+1−ui)は
(2)式から明らかなように、全て等しくなるため、判定
は更に簡単になると共に、この位相差の値が距離Xの値
を一意的に与えることになる。また、以上の説明では全
てのカメラは同一のものであると仮定したが、大きさの
異なるカメラを組み合わせたものでも、(2)式と類似な
関係を得ることができ、本方法を適用することができ
る。In this method, the probability of false positive occurrences decreases exponentially as the number of cameras increases. Practically, it is possible to search corresponding points with almost no misjudgment using a multi-view system of about 4 to 6 units. In addition, in the visual device shown in FIG. 1, particularly in the case of a configuration satisfying l 1 = l 2 = ... -l n-1 , the image of the point P on the light receiving surface of the adjacent cameras C 1 , ... C n The phase difference (u i + 1 −u i ) of the position is
As is clear from the equation (2), since all are equal, the determination is further simplified, and the value of this phase difference uniquely gives the value of the distance X. Further, in the above description, it is assumed that all cameras are the same, but even if a combination of cameras having different sizes is used, a relationship similar to the expression (2) can be obtained, and the present method is applied. be able to.
以上のような判別処理を実行するための具体的な回路の
一例を示すと、例えば、第2図のようなものがある。説
明を簡単にするために、カメラの数は5台とし、映像信
号はエッジなどの特徴点の抽出処理を済ましているもの
としている。カメラC1とC5から得られた特徴点の像
位置の値u(この場合、0〜255の値をとるものとす
る)をそれぞれRAM1,5の番地順に記憶する。ま
た、カメラC2〜C4から得られた走査線の信号はエッ
ジの有無に従って0,1の数列に変換し、それぞれRA
M2〜4の各信号の位置u(0〜255)に対応する番地
に0又は1として記憶する。そして、この回路において
は、次のような処理を行う。まず、両端のカメラC1,
C5のRAM1,RAM5から、2バイトのカウンタ6
の出力の上位バイトと下位バイトをそれぞれのアドレス
として、順番にu1,u5を読み出す(像位置uの最大
の値が255であるので、アドレスとしては1バイトで十
分である)。FIG. 2 shows an example of a specific circuit for executing the above-mentioned discrimination process. For simplification of description, it is assumed that the number of cameras is 5, and that the video signal has been subjected to the feature point extraction processing such as edges. The image position values u of the characteristic points obtained from the cameras C 1 and C 5 (in this case, assume values of 0 to 255) are stored in the order of addresses in the RAMs 1 and 5 , respectively. Further, the signals of the scanning lines obtained from the cameras C 2 to C 4 are converted into a sequence of 0 and 1 according to the presence / absence of edges, and RA sequences are respectively calculated.
It is stored as 0 or 1 in the address corresponding to the position u (0-255) of each signal of M2-4. Then, the following processing is performed in this circuit. First, the cameras C 1 on both ends
From C 5 of RAM1, RAM5, a 2-byte counter 6
U 1 and u 5 are sequentially read by using the upper byte and the lower byte of the output of 1 as the respective addresses (the maximum value of the image position u is 255, so 1 byte is sufficient as the address).
次に、同時に読み出されたu1とu5が正しい対応関係
にあり、同一の特徴点からの信号であると仮定し、中間
のカメラC2〜C4の走査信号のどの位置に特徴を示す
信号が発生すべきかを(2)式に従って推定誘導する。こ
の場合、u5−u4=u4−u3=u3−u2=u2−
u1=(u5−u1)/4であるから、減算器7にu5
とu1を入力して(u5−u1)を出力させ、これにそ
れぞれ1/4,1/2,3/4の定数を乗算器8,9,
10にて掛け合わせ得られた各位相差(u2−u1),
(u3−u1),(u4−u1)を加算器11,12,13に
てu1に加えてu2,u3,u4を導出する。そして、
カメラC2,C3,C4のRAM2,3,4に算出した
アドレスu2,u3,u4を入力して読み出し、全ての
受光面上の対応する位置あるいはその近傍に特徴点を示
す信号が受信されているかどうかを調べる。全てのカメ
ラC2,C3,C4に正しく対応する信号があれば、各
RAM2,3,4から信号Iが得られるので、アンド回
路14から出力が得られ、この信号でラッチ回路15をセッ
トし、その時のu1,u5を出力させる。こうして、u
1とu5の組み合わせは正しい特徴点から得られた信号
であると判定され、その結果が出力される。この処理を
各u1,u5の値の組み合わせについて行い、正しい信
号の組(u1,u5)を得ることができる。Next, it is assumed that u 1 and u 5 read out at the same time have a correct correspondence relationship and are signals from the same feature point, and the feature is set at any position of the scanning signals of the intermediate cameras C 2 to C 4. Estimate whether or not the indicated signal should be generated according to equation (2). In this case, u 5 −u 4 = u 4 −u 3 = u 3 −u 2 = u 2 −
Since u 1 = (u 5 −u 1 ) / 4, the subtractor 7 outputs u 5
And u 1 are input to output (u 5 −u 1 ) and constants of 1/4, 1/2, and 3/4 are respectively added to the multipliers 8, 9, and
Each phase difference (u 2 −u 1 ) obtained by multiplying by 10,
(U 3 −u 1 ) and (u 4 −u 1 ) are added to u 1 by the adders 11, 12, and 13 to derive u 2 , u 3 , and u 4 . And
The calculated addresses u 2 , u 3 , and u 4 are input to and read from the RAMs 2 , 3 , and 4 of the cameras C 2 , C 3 , and C 4 , and characteristic points are shown at corresponding positions on all light receiving surfaces or in the vicinity thereof. Check if the signal is being received. If there is a signal that correctly corresponds to all the cameras C 2 , C 3 , and C 4 , a signal I is obtained from each of the RAMs 2 , 3 and 4 , and therefore an output is obtained from the AND circuit 14, and this signal causes the latch circuit 15 to be output. It is set and u 1 and u 5 at that time are output. Thus u
The combination of 1 and u 5 is determined to be a signal obtained from the correct feature point, and the result is output. This processing is performed for the combinations of the values of the u 1, u 5, it is possible to obtain a correct signal pair (u 1, u 5).
この回路の処理時間はクロック周波数を10MHzとし、
カメラC1でN個、カメラC5でM個の特徴点が得られ
たものとすると、 処理時間=0.1・N×Mμsec と見積もることができる。従って、N=M=128の場合
は1.6msecであるが、通常の場合は50個程度のデータ
が入力されるものとすると250μsec程度の時間で処理で
きる。後者の処理時間は、通常のテレビカメラの走査線
4本に相当する時間であるので、十分な実時間性が得ら
れる。The processing time of this circuit is 10MHz clock frequency,
Assuming that N number of characteristic points are obtained by the camera C 1 and M number of characteristic points are obtained by the camera C 5 , the processing time can be estimated as 0.1 · N × M μsec. Therefore, when N = M = 128, the processing time is 1.6 msec, but in the normal case, if about 50 pieces of data are input, the processing can be performed in about 250 μsec. Since the latter processing time is equivalent to four scanning lines of a normal television camera, sufficient real-time property can be obtained.
このように、本発明では、カメラ画像の中から特徴点と
して、例えば、エッジに注目し(特徴点は、この他、特
定波長の設定した闘値強度を横切る位置の信号なども利
用できる)、全てのカメラに対して(2)式に示すような
関係を保持しているか否かを判定する。この判定処理
は、すでに示した例のように、著しく単純であり、ハー
ドウェア化が容易で、実時間的な処理が可能である。ま
た比較すべきデータの組み合わせの数は、両端部のカメ
ラC1とCnでそれぞれM個,N個の特徴点が検出され
たとすると、最大M×N個である。この組み合わせ数は
全てのカメラによって計測可能な特徴点のみを計測する
とした場合の上限値であり、カメラの総数には依存しな
い。よって、カメラの数を増せば、同じ処理時間で十分
に高い誤判断除去能力を持たせることができる。As described above, in the present invention, as a feature point in the camera image, for example, attention is paid to an edge (a feature point can also be a signal at a position that crosses the set threshold value intensity of a specific wavelength, etc.), It is determined whether or not all cameras hold the relationship shown in equation (2). This determination process is remarkably simple, easily implemented in hardware, and can be processed in real time, as in the example described above. The number of combinations of data to be compared is M × N at maximum, assuming that M and N feature points are detected by the cameras C 1 and C n at both ends. This number of combinations is an upper limit value when only the characteristic points that can be measured by all cameras are measured, and does not depend on the total number of cameras. Therefore, if the number of cameras is increased, it is possible to provide a sufficiently high erroneous judgment removal capability in the same processing time.
ところで、上で述べたような構成に、適当なパターンを
投影する投影装置を付加すると、その投影されたパター
ンのエッジを特徴点として検出することが可能である。
これにより、単一色で滑らかな表面を有するために特徴
的な点が少ない対象物体についても、多くの特徴点を生
成することになるため、より広い領域を計測することが
できるレンジファインダ装置を構成することができる。By the way, if a projection device for projecting an appropriate pattern is added to the above-mentioned configuration, the edge of the projected pattern can be detected as a feature point.
As a result, since a large number of feature points are generated even for a target object having a single color and a smooth surface and having few feature points, a range finder device capable of measuring a wider area is configured. can do.
また、カメラの1つをその投射方向を知ることができる
ビーム光源或いはスリット光源に置き換え、その投射角
信号をカメラから得られる確定的な検出信号であるとみ
なし、その反射点を特徴点として同様の処理を行えば、
他のカメラで検出される外乱信号の多くは(2)式を満た
さず除去されるため、背景光に影響されにくい投射信号
の検出ができる。従って、背景の光環境に影響されず、
信頼性の高いレンジファインダ装置を構成することがで
きる。Further, one of the cameras is replaced with a beam light source or a slit light source capable of knowing the projection direction, and the projection angle signal is regarded as a definite detection signal obtained from the camera, and the reflection point is used as a feature point. If you process
Since most of the disturbance signals detected by other cameras do not satisfy the equation (2) and are removed, it is possible to detect the projection signal that is hardly influenced by the background light. Therefore, it is not affected by the background light environment,
It is possible to construct a highly reliable range finder device.
以上の説明は、2次元のイメージセンサを用いるとして
行ったが、本発明では各走査線に対し独立に処理を行っ
ているため、本質的に1次元的な処理を行っていること
になる。従って、本発明は2次元センサに限定されず、
1次元センサから構成される視覚装置に対しても同様に
適用することができる。Although the above description has been made assuming that a two-dimensional image sensor is used, in the present invention, since each scanning line is processed independently, it means that essentially one-dimensional processing is performed. Therefore, the present invention is not limited to two-dimensional sensors,
The same can be applied to a visual device including a one-dimensional sensor.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、多眼視
を基本とするため、正確な対応点決定が実時間で可能で
あり、しかも、その際、簡単な判定処理を行うだけであ
るため、用いる信号処理回路は容易にハードウェア化す
ることが可能である。そして、背景の光環境により誤っ
た計測を生じる可能性が低く、多くの計測点に対し信頼
性の高い計測が可能となる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, since multi-view is the basis, accurate corresponding point determination is possible in real time, and at that time, simple determination is possible. Since only the processing is performed, the signal processing circuit to be used can be easily implemented as hardware. Further, there is a low possibility that an erroneous measurement will occur due to the background light environment, and highly reliable measurement can be performed at many measurement points.
第1図は本発明において使用する多眼視覚装置の一例の
構成を示す説明図、第2図は本発明に使用する信号処理
回路の一例を示す回路図である。 C1,C2…Cn……カメラ,L1,L2…Ln……レ
ンズ、I1,I2…In……イメージセンサ,P……対
象物体の特徴的な点、1,2,3,4,5……RAM,
6……カウンタ,7……減算器、8,9,10……乗算
器、11,12,13……加算器、14……AND回路、15……
ラッチ回路。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an example of a multi-eye visual device used in the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a signal processing circuit used in the present invention. C 1 , C 2 ... C n ... Camera, L 1 , L 2 ... L n ... Lens, I 1 , I 2 ... I n ... Image sensor, P ... Characteristic point of target object, 1, 2, 3, 4, 5 ... RAM,
6 ... Counter, 7 ... Subtractor, 8, 9, 10 ... Multiplier, 11, 12, 13 ... Adder, 14 ... AND circuit, 15 ...
Latch circuit.
Claims (3)
レンズの中心点がy軸上にあり、各レンズの光軸がx軸
に平行に配置され、yz平面に平行に各レンズの焦点面
にイメージセンサを配置し、その主走査方向がy軸と平
行で全てのカメラが同期して走査されるようになってお
り、かつ、各カメラの同一のz座標軸上の対応する走査
線から得られる信号の対が次の関係を満足する時にこれ
を対象物体の特徴的な点に正しく対応する像点の対と判
定する信号処理回路を備えていることを特徴とする多眼
視覚装置。 (ui+1−ui)/li=Const. 但し、iはカメラの番号を表し(i=1〜n)、liは
隣接するカメラi+1とカメラiとの間の距離を表し、
uiはカメラiの対応する走査線上の信号の位置を表
す。1. Using three or more imaging cameras, the center point of the lens of each camera is on the y-axis, the optical axis of each lens is arranged parallel to the x-axis, and each lens is parallel to the yz plane. An image sensor is arranged on the focal plane, its main scanning direction is parallel to the y-axis, and all cameras are synchronously scanned, and corresponding scanning lines on the same z-coordinate axis of each camera. A multi-eye visual device characterized by including a signal processing circuit for determining a pair of signals obtained from the image point pair that correctly corresponds to a characteristic point of the target object when the following relation is satisfied. . (U i + 1 −u i ) / l i = Const. However, i represents the camera number (i = 1 to n), l i represents the distance between the adjacent cameras i + 1 and i ,
u i represents the position of the signal on the corresponding scan line of camera i.
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の多眼
視覚装置。2. The multi-eye visual device according to claim 1, wherein all the l i are arranged so as to be equal to each other.
の位置u1とunから隣接するカメラ間の位相差(u
i+1−ui)を求め、これから残りのカメラの信号の
あるべき位置を導き、導かれた位置に実際の信号が存在
するか否かを調べるように構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の多眼視覚装
置。3. A phase difference (u) between adjacent cameras from the positions u 1 and u n of the signals of the cameras at both ends of the signal processing circuit.
i + 1- u i ), from which the position of the signal of the remaining camera should be derived, and whether or not there is an actual signal at the derived position is determined. The multi-eye visual device according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62172823A JPH0623656B2 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Multi-view device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62172823A JPH0623656B2 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Multi-view device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6416907A JPS6416907A (en) | 1989-01-20 |
| JPH0623656B2 true JPH0623656B2 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=15949027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62172823A Expired - Lifetime JPH0623656B2 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Multi-view device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623656B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735547A (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-07 | Zeruba Kk | Distance measuring device |
| CN101821579B (en) * | 2007-08-17 | 2013-01-23 | 瑞尼斯豪公司 | Phase analysis measuring device and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247512A (en) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Three dimensional position recognizing device |
| JPH0619243B2 (en) * | 1985-09-19 | 1994-03-16 | 株式会社トプコン | Coordinate measuring method and apparatus thereof |
-
1987
- 1987-07-13 JP JP62172823A patent/JPH0623656B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6416907A (en) | 1989-01-20 |
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