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RANGE FINDING DEVICE AND METHOD commons

Patent code P110004774
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2000-285573
Publication number P2002-090139A
Patent number P4565171
Date of filing Sep 20, 2000
Date of publication of application Mar 27, 2002
Date of registration Aug 13, 2010
Inventor
  • (In Japanese)橋本 岳
  • (In Japanese)安陪 稔
  • (In Japanese)山本 茂広
  • (In Japanese)熊岡 洋介
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title RANGE FINDING DEVICE AND METHOD commons
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a range finding device capable of reducing the quantization error even if the pixel number of a camera is not high, or the distance to a subject is long.

SOLUTION: A lateral pair of cameras 12R and 12RT is moved in a direction orthogonal to the direction from the cameras 12R and 12L to the subject P to gain a lateral pair of images. The subject distance Q is determined every movement to calculate a measurement data showing the relation between the moving distance and the subject distance, and the measurement data is compared with a sampling data showing the relation between the moving distance and the subject distance including the quantization error, and the subject distance corresponding to the closest sampling data is taken as the true substance distance.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)
従来より、左右一対のカメラを用いて対象物を撮影し、この左右一対の画像を三角距離測定法に基づいて対象物までの距離を測定するステレオ位置測定方法が知られている。すなわち、左右一対の画像の中から対象物を特定して対応させ、この左右一対の画像のそれぞれに撮影された対象物の位置を三角測量法に基づいて、両カメラの位置から対象物までの距離を求めるものである。
【0003】
このようなステレオ位置観測方法を行う場合に、一度の観測や一点を対象とした観測の場合には、量子化誤差、すなわちサンプリング誤差が発生し、真の距離を得ることが困難であった。
【0004】
そこで、従来より、図8に示すように、この量子化誤差を最小限に押さえるいわゆる平均法が提案されている(「天井蛍光灯を用いた移動体の位置計測の量子化誤差低減に関する研究」:櫻田他、平成9年電気関係学会関西支部連合大会G2-18(1997))。
【0005】
この平均法は、量子化誤差が真の値の上下にほぼ均等に発生することを着目して提案されたものであり、左右一対のカメラ100,102をX軸方向に移動させ複数回測定する。そして、その測定した結果である距離を平均して、対象物までの真の距離を推定するものである。
Field of industrial application (In Japanese)
本発明は、カメラを用いてステレオ位置計測を行う場合の距離測定装置及びその方法に関するものである。
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  対象物を左右一対のカメラでステレオ視して、前記左右一対のカメラの位置と対応した位置から前記対象物までの距離である対象物距離を求める距離測定装置において、前記左右一対のカメラから取得した左右一対の画像に基づいて前記対象物距離を求める距離演算手段と、前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得し、その異なる撮影位置毎に前記距離演算手段によって前記対象物距離を求めて、前記左右一対のカメラの撮影位置と前記対象物距離との関係を示す測定データを算出する測定データ算出手段と、前記異なる撮影位置と量子化誤差を含む対象物距離との関係を示すサンプリングデータを予め対象物距離毎に記憶したサンプリングデータ記憶手段と、前記サンプリングデータ記憶手段に記憶したサンプリングデータと、前記測定データ算出手段によって算出した測定データとを比較し、前記測定データに近いサンプリングデータを求め、このサンプリングデータに対応する対象物距離を真の対象物距離として算出するデータ比較手段と、を有することを特徴とする距離測定装置。
【請求項2】
  前記データ比較手段において前記サンプリングデータと前記測定データを比較する場合に、前記左右一対のカメラの撮影位置と同じ位置における前記サンプリングデータの対象物距離と前記測定データの対象物距離との差分を求め、その求めた差分が最小になったサンプリングデータを、求めるサンプリングデータとすることを特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
【請求項3】
  前記測定データ算出手段において前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得する場合に、左カメラと右カメラとの距離を一定にしつつ、前記左右一対のカメラを物理的に前記左右一対のカメラから前記対象物への方向と直交する方向に移動させることを特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
【請求項4】
  前記測定データ算出手段において前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得する場合に、複数のカメラを前記左右一対のカメラから前記対象物への方向と直交する方向に並べ、この並べたカメラのうち2個のカメラを用いて前記対象物を撮影し、この撮影した画像が前記直交する方向に移動しつつ撮影した画像となるように、前記複数のカメラで順番に前記対象物を撮影することを特徴とする請求項1記載の距離測定装置。
【請求項5】
  対象物を左右一対のカメラでステレオ視して、前記左右一対のカメラの位置と対応した位置から前記対象物までの距離である対象物距離を求める距離測定方法において、前記左右一対のカメラから取得した左右一対の画像に基づいて前記対象物距離を求める距離演算ステップと、前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得し、その異なる撮影位置毎に前記距離演算ステップによって前記対象物距離を求めて、前記左右一対のカメラの撮影位置と前記対象物距離との関係を示す測定データを算出する測定データ算出ステップと、前記異なる撮影位置と量子化誤差を含む対象物距離との関係を示すサンプリングデータを予め対象物距離毎に記憶したサンプリングデータ記憶ステップと、前記サンプリングデータ記憶ステップに記憶したサンプリングデータと、前記測定データ算出ステップによって算出した測定データとを比較し、前記測定データに近いサンプリングデータを求め、このサンプリングデータに対応する対象物距離を真の対象物距離として算出するデータ比較ステップと、を有することを特徴とする距離測定方法。
【請求項6】
  前記データ比較ステップにおいて前記サンプリングデータと前記測定データを比較する場合に、前記左右一対のカメラの配された撮影位置と同じ位置における前記サンプリングデータの対象物距離と前記測定データの対象物距離との差分を求め、その求めた差分が最小になったサンプリングデータを、求めるサンプリングデータとすることを特徴とする請求項5記載の距離測定方法。
【請求項7】
  前記測定データ算出ステップにおいて前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得する場合に、左カメラと右カメラとの距離を一定にしつつ、前記左右一対のカメラを物理的に前記左右一対のカメラから前記対象物への方向と直交する方向に移動させることを特徴とする請求項5記載の距離測定方法。
【請求項8】
  前記測定データ算出ステップにおいて前記左右一対のカメラを異なる撮影位置に配して左右一対の画像を取得する場合に、複数のカメラを前記左右一対のカメラから前記対象物への方向と直交する方向に並べ、この並べたカメラのうち2個のカメラを用いて前記対象物を撮影し、この撮影した画像が前記直交する方向に移動しつつ撮影した画像となるように、前記複数のカメラで順番に前記対象物を撮影することを特徴とする請求項5記載の距離測定方法。
Industrial division
  • Measurement
  • Photography, movie
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Right is in force
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