JPH1068621A

JPH1068621A - 距離検出装置

Info

Publication number: JPH1068621A
Application number: JP8227258A
Authority: JP
Inventors: Takehide Hirabayashi; 丈英平林; Hideo Shimizu; 秀雄清水; Taichi Tanigawa; 太一谷川; Akihiko Okabe; 明彦岡部; Akio Izumi; 晶雄泉
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: JP3632315B2

Abstract

(57)【要約】【課題】衝突防止等のため自動車等の検出対象１までの
距離を検出する際に対象１が明るい逆光の影になってそ
の映像の内部パターンを検出できないような不利な条件
下でも距離を正確に検出できるようにする。【解決手段】イメージセンサ手段20のイメージセンサ21
と22の対に視界内の映像のパターンを表す映像データID
１とID２の対を発生させ、視野設定手段30に映像データ
対から窓部分WD１とWD２の対を抽出することによりイメ
ージセンサの視界内に複数の視野を並べて設定させ、距
離計算手段40に窓部分対から視野内の映像対の視差に相
応する見掛けの距離を視野ごとに計算させ、距離確定手
段50に見掛け距離の頻度分布から確からしい距離候補を
複数個選出させ, かつそれらをほぼ包み込む輪郭をもつ
対象１の存在範囲EAを選定させた上で, それに含まれる
距離候補から対象１の距離を確定して出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の衝突防止等
のためにイメージセンサにより検出対象の映像を捉えて
それまでの距離を検出するいわゆる受動的ないしはパッ
シブな方式の距離検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の受動的な距離検出装置は１対のイ
メージセンサにレンズ等の光学手段を通して検出対象の
映像を互いに異なる光路を介してそれぞれ受け，光路が
異なる映像がもついわゆる視差を利用して対象までの距
離を検出するもので、超音波や赤外線を対象に当ててそ
れから反射されてくる時間から距離を検出するいわゆる
能動的な距離検出装置に比べて遠距離の検出に適し，距
離検出の指向性が非常に良好で，妨害音波や妨害光の影
響を受けにくい等の優れた特長があるため、自動焦点カ
メラに従来から広く採用されており、最近では前述の自
動車の衝突防止の用途にもその将来性が囑目されてい
る。

【０００３】周知のように、このイメージセンサを用い
る距離検出装置は三角測量の原理を利用して距離を検出
するものであり、１対のイメージセンサが受ける検出対
象の映像がもつセンサ上の視差をσを検出すればそれに
映像を結像させる光学手段の１対のレンズ間の距離であ
る基線長をｂとし，レンズの焦点距離をｆとすると、対
象の距離ｄをｄ＝ｂｆ／σなる簡単な式で計算できる。
なお、実際の用途では距離ｄの値をこの式から計算でわ
ざわざ求めることなく視差σをそのまま距離の指標とし
て用いるのが通例である。

【０００４】ところが、自動焦点カメラでは検出対象を
そのファインダで捉えることにより特定できるのに対
し、自動車の衝突防止の用途では検出対象がイメージセ
ンサの正面にあるとは限らずドライバにそれを特定する
負担を掛けることもできない。もっとも、対象がイメー
ジセンサの正面から任意の角度θをなす方向に存在する
場合でも、幸いなことに視差σを検出すれば上述と同じ
式で距離ｄを計算できることが知られているので、イメ
ージセンサがもつ視界内に複数の視野を設定し，さらに
はイメージセンサ対を複数個設けて、それらの視野ごと
に距離を検出した上で最も確からしい距離の値を採用す
る手段がとられる。

【０００５】本件出願人による特願平7-167321号にはこ
の方式の距離検出装置が提案されており、この装置では
対象を検出すべき視界ないし検出範囲内の距離検出値の
頻度分布から確からしい距離範囲を選出し、かつこの距
離範囲を含むように選定した領域を視界内で順次に移動
させながら平均値を計算した結果から最も確からしい距
離を採用するようになっている。なお、複数のイメージ
センサ対を併せた広い視界の中には距離が互いに異なる
検出対象が複数個存在することもあり、かかる場合には
確からしい距離範囲を複数個選出した上で各距離範囲に
ついての距離を求めることもできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、イメージセ
ンサの映像検出の精度には限界があるため悪条件下では
正確に距離を検出できないことがある。検出に不利な条
件としては対象としての自動車が夕日等の明るい逆光を
受けているためその映像の内部パターンが充分な精度で
検出できない場合がある。この場合は対象の全体が逆光
の明るさに比べて非常に暗い影になってしまうので、そ
の映像がもつ内部パターンを検出するのが非常に困難で
ある。一方、映像から距離を検出する際は１対のイメー
ジセンサが受ける映像を相互にシフトさせながらそのパ
ターンが一致ないしは最高の相関を示したときのシフト
値を前述の視差σとするので、映像の内部パターンが乏
しい場合はパターンの一致や相関を検定する精度が低下
し、従って距離指標としての視差σの検出精度も落ちて
くるのである。

【０００７】もっとも、対象の映像の内部パターンが検
出できなくても対象と逆光の境目は検出できるので距離
情報が全く得られないわけではないが、実験の結果によ
れば内部パターン情報が乏しくて映像の輪郭に関する情
報だけでは距離の検出精度の低下が避けられない。内部
パターンの検出精度を向上するにはイメージセンサに映
像データが例えば８ビット以上の高精度で得られる高級
で非常に高価なものを用いる必要があるがもちろん実用
面での不利を免れない。

【０００８】かかる現状に立脚して、本発明の課題は検
出対象の映像の内部パターンがごく乏しくてその輪郭の
パターンに関する情報しか得られないような不利な条件
下においても、イメージセンサにとくに高精度のものを
用いることなく対象の距離を正確に検出できる距離検出
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の距離検出装置に
よれば、イメージセンサの対を備えるイメージセンサ手
段によりその視界内の映像のパターンを表す映像データ
の対を発生させ、視野設定手段により各イメージセンサ
の視界内に検出対象を捉えるべき視野を複数個並べて設
定し、距離計算手段により映像データの対から視野に対
応して抽出した窓部分の対から視野内の映像対がもつ視
差に相応する見掛けの距離を視野ごとに計算し、かつ距
離確定手段により複数の見掛けの距離の頻度分布から複
数の検出距離候補を選出してそれらをほぼ包み込む輪郭
をもつ対象の存在範囲を選定した上で, この存在範囲に
属する距離候補から対象の距離を確定して出力すること
によって前述の課題を解決する。

【００１０】本発明は検出距離の精度ないし信頼度がか
なり低い場合であっても距離がほぼ正確に検出された視
野の分布が視界内のある範囲に集まりやすい傾向がある
点に着目したものであり、検出距離の頻度分布から見て
確からしい距離の候補を距離確定手段にまず複数個選出
させ、かつ視界内のそれらに対応する視野が集まってい
る範囲をほぼ包み込むような輪郭で対象の存在範囲を選
定して、この範囲内の距離候補から対象の距離をほぼ正
確に確定できるようにしたものである。

【００１１】なお、上記構成にいうイメージセンサ手段
にはイメージセンサおよびその関連回路を組み込んだ集
積回路装置を用いて、視界内の映像をイメージセンサの
上に結像させる光学手段とともに映像検出モジュールと
して纏めるのが便利である。視野設定手段にはイメージ
センサの視界内の映像を漏れなく捉え得るよう複数の視
野を若干とも互いに重なり合うよう設定させるのが望ま
しい。また、距離計算手段には複数の距離計算回路を組
み込んだ集積回路装置を用いて複数個の視野について距
離を同時に並行して計算させるのが、距離の計算速度を
極力高める上で有利である。この距離計算手段にはハー
ドウエアの回路が有利であるのに対し、距離確定手段は
マイクロコンピュータ等のプロセッサにそのソフトウエ
アとして望ましくは視野設定手段とともに装荷するのが
有利である。また、この距離確定手段には距離計算手段
により計算された複数個の検出距離からできるだけ有用
な情報を引き出せるようにその頻度分布から距離候補を
複数個, 例えば２〜数個の検出距離を含むように選出さ
せるのが有利である。

【００１２】とくに自動車の衝突防止用の場合には不特
定の対象を自動的に見付ける必要があるから対象を捉え
る視界を広く設定するのが望ましく、このためにはイメ
ージセンサ手段にイメージセンサを複数対組み込み、視
野設定手段により各イメージセンサ対ごとに設定する複
数の視野と複数のイメージセンサ対とを組み合わせて視
野を二次元マトリックス状に並べてなる検出範囲の中で
映像を捉え、距離計算手段にこのマトリックスを構成す
る視野ごとに映像の見掛けの距離を計算させるのが望ま
しい。さらに、この場合には距離確定手段により選出さ
れる距離候補の検出範囲内の分布状態を示す二次元のマ
ップを作り、このマップ内で距離候補が分布するパター
ンに外接するように方形輪郭をもつ領域を対象の存在範
囲として選定するのが合理的である。

【００１３】また、存在範囲を正しく設定して対象の距
離を正確に確定するためには、距離確定手段により選出
された距離候補に相当する距離位置に対象が存在する場
合のその見掛けの大きさを表す枠を設定し、上述のよう
に選定した対象の存在範囲がこの枠にほぼ一致する大き
さであることを確かめた上で、この存在範囲に属する距
離候補から対象の距離を確定するのが望ましい。さらに
この確定距離の正確を期するためには対象の存在範囲に
属するすべての距離候補の平均値を対象の検出距離とし
て採用するのが最も合理的である。

【００１４】しかし、検出範囲内で距離候補が離散して
分布する場合もあり、この離散度が大きいと上述のよう
に存在範囲と枠の大きさを合致させるのが困難になるの
で、各距離候補にその集合状態を加味して重みを付けた
マップを作成し、距離候補に相当する距離位置に対象が
存在する場合の見掛けの大きさを表す枠を設定して、枠
内の距離候補に付した重みの合計が最大になるようにマ
ップに枠を当て嵌めて対象の存在範囲を選定するのが有
利である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい実施形態を説明する。図１に本発明による距離検
出装置の構成例を距離を検出すべき対象とともに示し、
図２に本発明装置を構成する距離確定手段の動作例を示
し、図３にこの距離確定手段の異なる動作例を示す。な
お、以下に説明する実施形態では距離検出装置は自動車
の衝突防止用であるものとする。

【００１６】図１の上部に示す図の例では自動車である
検出対象１は明るい夕日等の逆光を受けているためハッ
チングで示すようにその暗い影になっており、正常な状
態で認められるはずのネームプレート，バンパー，テー
ルランプ，窓等のその内部のパターンが不明瞭で、逆光
との境目の輪郭だけが際立っている状態にある。その下
側に示す光学手段10は１対のレンズ11と12によりかかる
対象１の映像を捉えてイメージセンサ手段20に対して互
いに異なる光路L1とL2を介して与えるもので、２個のレ
ンズ11と12の光軸間の距離ｂが三角測量の原理により対
象１の距離ｄを検出する上でのいわゆる基線長である。

【００１７】自動車の衝突防止用では不特定な方向にあ
る対象１を広い視界で捉える必要があるのでイメージセ
ンサ手段20にはイメージセンサ21と22の対を複数個, 例
えば数〜十数対組み込むのがよい。また、この用途では
経験から上述の光学手段10のレンズ11と12およびイメー
ジセンサ21と22を垂直な方向に配列するのがよいが、図
示の都合から図１では水平方向の配列で示されている。
対象１は光学手段10の正面から角度θの方向にありその
映像がレンズ11と12の短い焦点距離ｆの位置にあるイメ
ージセンサ21と22の上に結像される。この映像の中心の
イメージセンサ21や22の基準位置からのずれをそれぞれ
σ_{1 ,}σ₂とし_,かつσ＝σ₁＋σ₂とすると、対象１
の距離ｄは前述のように角度θと無関係にｄ＝ｂｆ／σ
の式から計算できるが、σを距離ｄの指標として用いる
のが通例である。

【００１８】イメージセンサ21や22にはＣＣＤを用いる
のが便利で、図示の例ではイメージセンサ手段20内にそ
れらによる検出信号を受ける切換回路23と増幅回路24と
ＡＤ変換器25が組み込まれており、イメージセンサ21や
22が受ける映像のパターンを表す例えば８ビット精度の
映像データがＡＤ変換器25から出力される。イメージセ
ンサ手段20はこれらの関連回路を複数対のイメージセン
サ21_,22とともに作り込んだ集積回路チップであり、光
学手段10とともに小形のパッケージに収納したモジュー
ルの形に纏めて自動車に搭載するのが便利である。

【００１９】図１の下側に示すプロセッサ70は例えばマ
イクロコンピュータであり、図示の都合からこれに視野
設定手段30と距離計算手段40と距離確定手段50を組み込
んだ形で示すが、少なくとも距離計算手段40はプロセッ
サ70と別体のハードウエアの集積回路装置として構成す
るのが望ましい。プロセッサ70の上部に示されたメモリ
71はイメージセンサ手段20の前述のＡＤ変換器25から出
力を受けて１対の映像データID１とID２として記憶す
る。各映像データはイメージセンサ21や22のふつう数百
個の光センサがそれぞれ受ける光の強度を表すディジタ
ルなセンサデータの集合である。視野設定手段30はこれ
らの映像データID１とID２から窓部分WD１とWD２を図で
は細線で示すようにそれぞれ抽出することにより、イメ
ージセンサ21や22がもつ視界内に対象１を捉えるべき視
野を複数個, ふつうは数十個並べて設定するもので、こ
れによって設定されるイメージセンサごとの複数の視野
と複数対のイメージセンサ21と22により視野が二次元マ
トリックス状に並んだ検出範囲DAが図１では対象１と重
ねて輪郭を示すよう設定される。なお、イメージセンサ
対ごとに設定する視野は視界内の映像を漏れなく捉え得
るように相互に若干重ね合わせるのがよい。

【００２０】距離計算手段40は前述のようにハードウエ
アの集積回路装置とするのがよく、いわゆるゲートアレ
イがこれに適する。図の例では複数個の単位計算回路41
から距離計算手段40が構成されており、各単位計算回路
41は図では細線で示すように視野設定手段30から映像デ
ータID１とID２の対から抽出した１対の窓部分WD１とWD
２を受けて、前述の検出範囲DAのマトリックスを構成す
る各視野内の映像対がもつ視差に対応する見掛けの距離
の指標σを計算する。複数の単位計算回路41にこの計算
を並行して行なわせるので短時間に計算を完了できる。
この計算結果はプロセッサ70のメモリ72に記憶させてお
くのがよい。

【００２１】距離確定手段50は望ましくは前述の視野設
定手段30とともにプロセッサ70内にソフトウエアの形で
装荷しておくのが有利である。この距離確定手段50は上
述の距離計算手段40の計算結果である前述の検出範囲DA
内に二次元マトリックス状に並んだ視野ごとの見掛けの
距離をメモリ72から読み込み、まず距離の頻度分布を作
ってそれから最も確からしい検出距離の候補を複数個選
出し、次にこれら距離候補をほぼ包み込む輪郭をもつ対
象１の存在範囲を選定した上で、それに属する距離候補
から対象１の距離を確定して出力するものである。以
下、この距離確定手段50の動作例を図２と図３を参照し
て説明する。図２(a) は見掛け距離の頻度分布を示す線
図、図２(b) と図３(a), (b)は存在範囲の選定要領を示
す模式図、図２(c) と図３(c) は距離確定手段の動作例
を示す流れ図である。

【００２２】図２(a) の頻度分布図は横軸が距離計算手
段40により計算された見掛け距離の指標σで，縦軸がそ
の発生度数ｎである。分布に若干の凹凸はあるが図の例
では中央部に度数ｎが高い範囲Ａがあり、この範囲Ａ内
のσを最も確からしい距離の候補として選出する。範囲
Ａの広さは距離計算手段40により計算された複数個の距
離からできるだけ有用な情報を引き出せるようにその頻
度分布から距離候補を複数個, 例えば２〜数個の検出距
離を含むよう，あるいはそれに含まれる度数が全体度数
の数〜十数％になるように決めるのがよい。

【００２３】図２(b) はこのようにして選出して距離候
補が前述の検出範囲DA内に分布する様子を示すマップで
あり、簡単化のために距離候補に対応する視野に１を付
け,それ以外の視野には０を付けてある。マップ内には
対象１の存在範囲EAが細線の枠で示されており、図２の
実施態様では検出範囲DEのマップ内の距離候補である図
の１の分布パターンに外接する方形の輪郭をもつ領域を
この存在範囲EAとして選定する。しかし、検出距離の正
確性を期するためにはこの選定が適正なことを確かめて
おくのが望ましい。このため、図２の実施態様では距離
候補に相当する距離だけ離れた位置にある対象１のサイ
ズを表す枠FMを図示のように設定して、存在範囲EAの幅
と高さがそれとほぼ一致することを確かめる。存在範囲
EAをこのようにして確定した後は、それに属する距離候
補の総平均値を計算して対象１の検出距離として採用す
るのが合理的である。

【００２４】図２(c) にソフトウエアである距離確定手
段50の以上の動作を流れ図で示す。最初のステップＳ51
で図２(a) のように距離の頻度分布を作り、ステップＳ
52で範囲Ａ内の距離候補を選出する。ステップＳ53で図
２(b) の距離候補のマップに相当する０と１のマトリッ
クスを作成し、ステップＳ54でそれから方形の輪郭をも
つ存在範囲EAを選定し、ステップＳ55で距離候補に相応
する枠FMを設定する。ステップＳ56は存在範囲EAがこの
枠FMにほぼ同じであるか否かを判定し、然りであればこ
れで存在範囲EAが確定したのでステップＳ57でそれに属
する距離候補の総平均値σ_avを距離指標σとして計算す
るが、否の場合はステップＳ58で距離の指標σに距離検
出に失敗した旨を明確に示す値σ_fを入れる。ステップ
Ｓ59では距離指標σとして平均値σ_avまたは検出の失敗
を示すσ_fを出力し、これで距離確定手段50としての動
作を完了する。

【００２５】しかし、図２(b) のように距離候補が検出
範囲DAの中で纏まって分布するとは必ずしも限らず、か
なり離散して分布する場合もあり、分布の離散度が大き
いと存在範囲EAを枠FMと合致させて確定するのが困難に
なる。図３に示す実施態様はこのような場合, さらには
図２の態様では距離検出に失敗した場合にも適し得るも
のである。図３(a) は図２(b) に相当するマップである
が、検出範囲DAのほぼ全域に亘り１で示す距離候補が離
散分布した例を示す。この図３の実施態様ではかかる場
合でも存在範囲EAとそれ以外では距離候補に対応する視
野が繋がり合う様子に差が出てくる点を利用して、各距
離候補にその集合状態を加味した重みを付けたマップを
作り, かつ距離候補に相当する前述の枠FMを設定して,
マップに枠FMをその中の距離候補の重みの合計が最大に
なるように当て嵌めることにより存在範囲EAを選定す
る。

【００２６】図３(b) に各距離候補に重みを付けたマッ
プの図３(a) に対応する例を示す。図の例では各距離候
補自体に１の重みをまず与え, その上下左右に隣接する
距離候補がある場合はそれぞれについて２の重みを加
え、さらに斜め方向の４個所に隣接する距離候補がある
場合にもそれぞれについて１の重みを加えてある。この
マップにその下側に示す枠FMを上述の要領で当て嵌めた
結果を存在範囲EAにより示す。図の例ではこの存在範囲
EA内の距離候補の重みの合計は51であり、容易にわかる
ように検出範囲DAの中でこの存在範囲EAの位置が少しで
もずれれば重みの合計が減少するので、重み付けマップ
に枠FMを当て嵌めるべき位置をほとんどの場合について
一義的に決定できる。

【００２７】図３(c) にこの実施態様における距離確定
手段50の動作例を示す。最初の内のステップＳ51とＳ52
の動作は図２(c) と同じであるが、次のステップＳ53ａ
では図３(a) のマップＡを作り、さらにステップＳ53ｂ
で重み付けされた図３(b) のマップＢを作る。ステップ
Ｓ61で流れ制御用のフラグＦを０にセットした上で、ス
テップＳ55でマップ内の距離候補に相応するよう図３
(b) の枠FMを設定する。つづくステップＳ62ではフラグ
Ｆが０か否かを調べるが、最初は然りであるから動作は
ステップＳ63に入ってフラグＦに１を立てた上で、ステ
ップＳ54で枠FMをマップＢに前述の要領で当て嵌めるこ
とにより図３(b) の存在範囲EAを設定し,かつ後の動作
の準備のために枠FMの大きさを記憶する。

【００２８】次のステップＳ57では設定された存在範囲
EAに属する距離候補の平均値σ_avを計算した上で、流れ
をステップＳ55に戻して枠FMを平均値σ_avに相応するよ
うに設定し直す。続くステップＳ62ではフラグＦが０か
否かを判定するが、こんどはこれに１が立っているから
判定は必ず否と出て動作はステップＳ64に移る。このス
テップＳ64ではステップＳ55で設定し直した新しい枠FM
が前にステップＳ54で記憶しておいたものと同じか否か
を判定する。この判定が否と出た場合は流れをステップ
Ｓ54に戻して存在範囲EAを設定し直された枠FMを用いて
選出し直すが、ほとんどの場合は判定結果が然りと出る
から、ステップＳ58で距離指標σとしてステップＳ57で
計算済みの平均値σ_avを出力し、これで図３の実施態様
における距離確定手段50の動作が完了する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明では検出対
象の映像パターンが細部構造に乏しいために検出距離の
信頼度がかなり低い場合でもイメージセンサの視界内の
距離がほぼ正確に検出された視野の分布がある範囲に集
合しやすい点に着目して、距離確定手段により検出距離
の頻度分布から見て最も確からしい距離の候補を複数個
選出し、視界内にそれらが集っている範囲をほぼ包み込
む輪郭をもつ対象の存在範囲を選定し、この存在範囲内
の距離候補から対象の距離を確定するようにしたので、
(a) 自動車等の対象が明るい逆光を受けてその暗い影に
なっているために影と逆光の境目からしかその映像を捉
え得ないような悪条件下でも対象の距離をほぼ確実にか
つ正確に検出することができ、(b) 対象の距離の検出と
同時にその存在範囲が判明するので対象を捉えるべき視
界や視野を存在範囲に適した方向や広さに設定すること
により対象の検出に失敗するおそれを減らすとともに距
離の検出精度を高めることができる。かかる特長をもつ
本発明による距離検出装置はとくに自動車の衝突防止用
に適するものである。

【００３０】距離計算手段に集積回路装置を用いてそれ
に複数個の単位計算回路を組み込む実施態様は、視界内
の複数個の視野について距離計算を同時並行して進めて
距離検出時間を短縮できる効果があり、距離確定手段や
視野設定手段をプロセッサにソフトウエアの形で装荷す
る実施態様は、それらの動作細部を装置の使用状況に適
合するように簡単にかつ随時変更できる効果がある。

【００３１】イメージセンサ手段に複数対のイメージセ
ンサを組み込み，これらのイメージセンサ対と視野設定
手段によりイメージセンサ対ごとに設定される複数の視
野を組み合わせた二次元マトリックス状の検出範囲内の
各視野ごとに距離計算手段に距離を計算させる実施態様
は、とくに自動車の衝突防止用の場合に広い視界内の映
像を捉えることにより不特定な方向に存在する対象をド
ライバに負担を掛けることなく洩れなく自動的に発見で
きる効果がある。

【００３２】距離確定手段により複数個の距離候補を検
出距離の頻度分布から選出する実施態様は、距離計算手
段に計算させた複数個の見掛けの距離から極力有用な情
報を引き出し得る点で有利である。距離確定手段により
距離候補の検出範囲内の分布状態を示す二次元のマップ
を作って分布パターンに外接する方形の輪郭をもつ存在
範囲を選定する実施態様は対象の存在範囲を簡単にかつ
合理的に選定できる効果があり、さらに対象が距離候補
に相当する位置にある場合の見掛けの大きさを表す枠を
設定して存在範囲がそれとほぼ一致することを確認する
実施態様は存在範囲を正しく選定して距離を正確に検出
できる効果がある。

【００３３】さらに、距離確定手段により各距離候補に
対しその集合状態を加味して重みを付けたマップを作
り，かつ対象が距離候補に相応する位置にある場合の見
掛けの大きさを表す枠を設定して，この枠をマップに各
距離候補に付けた重みの合計が枠内で最大になるよう当
て嵌めて対象の存在範囲を選定する実施態様は、対象の
映像パターンの細部が不明瞭なために検出範囲のほぼ全
体に亘り距離候補が広く離散して分布するような不利な
条件下でも対象の存在範囲を確実にかつ合理的に選定し
て距離を正確に確定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の距離検出装置の構成例と検出対象を示
す構成回路図である。

【図２】本発明で用いる距離確定手段の動作例を示し、
同図(a) は見掛けの距離の頻度分布を示す線図、同図
(b) は存在範囲を設定する要領を示す模式図、同図(c)
は距離確定手段の動作例を示す流れ図である。

【図３】本発明で用いる距離確定手段の異なる動作例を
示し、同図(a) は検出範囲内の距離候補の分布例を示す
模式図、同図(b) は重み付けされた距離候補の分布例と
存在範囲を選定する要領を示す模式図、同図(c) は距離
確定手段の動作例を示す流れ図である。

【符号の説明】

１検出対象 10 イメージセンサに映像を結像させる光学手段 11, 12 光学手段の１対のレンズ 20 イメージセンサ手段 21, 22 イメージセンサの対 30 視野設定手段 40 距離計算手段 41 距離計算手段を構成する単位計算回路 50 距離確定手段 70 プロセッサないしはマイクロコンピュータＡ距離候補の選出範囲ｂ距離検出上の基線長ｄ検出すべき対象の距離 DA 検出範囲 FM 存在範囲に対応する枠ｆレンズの焦点距離 EA 存在範囲 ID1, ID2 １対の映像データｎ距離候補の頻度分布中の発生度数 WD1, WD2 映像データ中の窓部分 σ 距離の指標 θ 対象が存在する方向の角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡部明彦神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者泉晶雄神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イメージセンサの対を備えその視界内の映
像のパターンを表す映像データの対を発するイメージセ
ンサ手段と、イメージセンサの視界内に検出対象を捉え
るべき視野を複数個並べて設定する視野設定手段と、映
像データから視野に対応して抽出した窓部分の対から視
野内の映像の対がもつ視差に相応する見掛けの距離を各
視野ごとに計算する距離計算手段と、複数個の見掛けの
距離の頻度分布から検出距離の候補を複数個選出してそ
れらをほぼ包み込む輪郭をもつ対象の存在範囲を選定し
た上でそれに属する距離候補から対象の距離を確定して
出力する距離確定手段とを備えることを特徴とする距離
検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、イメージ
センサ手段に複数のイメージセンサの対を組み込み、視
野設定手段により各イメージセンサ対ごとに設定する複
数の視野と複数のイメージセンサ対とを組み合わせてな
る二次元マトリックス状の検出範囲の中で映像を捉え、
距離計算手段によりこの検出範囲内のマトリックスを構
成する各視野ごとに見掛けの距離を計算するようにした
ことを特徴とする距離検出装置。
【請求項３】請求項２に記載の装置において、距離確定
手段により選出した距離候補の検出範囲内の分布状態を
示す二次元のマップを作り、このマップ内の距離候補の
分布パターンに外接する方形の領域を対象の存在範囲と
して選定するようにしたことを特徴とする距離検出装
置。
【請求項４】請求項１に記載の装置において、距離確定
手段により選出した距離候補に相当する距離位置に対象
が存在する場合のその見掛けの大きさを表す枠を設定
し、かつ選定した対象の存在範囲がこの枠にほぼ一致す
る大きさであることを確かめた上で存在範囲内の距離候
補から対象の距離を確定するようにしたことを特徴とす
る距離検出装置。
【請求項５】請求項１に記載の装置において、距離確定
手段により選定した対象の存在範囲内の距離候補の総平
均値を対象の検出距離として確定するようにしたことを
特徴とする距離検出装置。