距离测量装置和距离测量方法制造方法及图纸

提供充分地抑制起因于对象物的检测误差的距离检测精度的劣化，并高精度地测量与拍摄出的对象物的距离的距离测量装置和距离测量方法。第1部位检测单元(101)～第3部位检测单元(103)从对象物的拍摄图像中检测对象物中包含的大小已知的多个部位的部位图像。相对误差比较单元(104)使用由部位检测单元(101～103)检测出的多个部位的图像大小D1～D3、以及与多个部位中已知的大小有关的信息，选择使图像大小D1、D2、D3和图像大小中包含的误差d1、d2、d3的比例即相对误差d1/D1、d2/D2、d3/D3最小的部位图像大小。距离估计单元(105)使用选择出的部位图像大小，计算对象物的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用拍摄图像，测量与对象物的距离的。
技术介绍
以往，考虑通过搭载于车辆中的相机，对道路状况进行拍摄，并基于由此获得的图像，辅助驾驶或者控制车辆。此时，非常重要的是，通过对用相机所拍摄的图像进行规定的处理，检测图像中存在的道路交通标志、指示路牌、信号机等的对象物，从而对检测出的对象物和相机之间的距离进行测量。一般而言，能够通过下式(1)求相机和对象物之间的距离(对象物距离)。对象物距离=(相机的焦距X对象物实际大小)/(像素间距X对象物像素数)…(1)这里，对象物实际大小是指，对象物的实际的大小，像素间距是指，拍摄元件 (CCD (charge coupled device,电冑華禹☆ 牛)CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor，互补金属氧化物半导体)等)的一个元件的大小，对象物像素数是指，显示对象物的像素数。也就是说，像素间距X对象物像素数表示对象物的图像大小。此外，焦距、像素间距为相机的规格(spec)特性，通常在各个相机中为固定值或已知值。作为利用式(1)的关系而测量相机和对象物之间的距离的技术，例如有专利文献 1、2中公开的技术。专利文献1中公开的技术是对道路标志或信号机等按规格统一了大小的对象物进行拍摄，并基于图像内的对象物的大小，测量至对象物的距离的技术。另外，在专利文献2中公开的技术是通过对车辆的牌照(number plate)进行拍摄，测定图像中的牌照中的文字大小，并将测定出的文字大小与根据规格决定且已知的文字大小进行比较，从而测量从相机至车辆的距离的技术。另外，在专利文献3中，公开了通过考虑对象物的检测误差，能够进行对象物的准确的位置记录的位置记录装置。而且，在专利文献3中，在使用GPS (global positioning system，全球定位系统)等的定位装置测量本车位置，并根据拍摄图像计算对象物和本车的相对位置(相对距离和相对方向)的情况下，在本车位置的测量或相对位置的计算中产生误差。因此，公开了将检测出对象物的、多个地点中的最大误差进行比较，并记录在最大误差最小的地点中获取的对象物的位置信息的技术。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开平8-219775号公报专利文献2 日本专利特开2006-3^776号公报专利文献3 日本专利特开2006-330908号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1和专利文献2中公开的技术中，未考虑从图像中检测对象物时的检测误差。特别在由车载相机对标志或先行车辆的牌照等的对象物进行拍摄时，从车载相机至对象物相距数十米的情况较多，所以图像中的对象物的大小变小。其结果，图像大小和图像大小中包含的误差的比例即相对误差变大。若该相对误差变大，则距离的测量精度随之劣化。图1表示从实际的车载相机的图像中检测出限速标志的例子。图IA是车载相机图像，图IB表示将从大致连续的帧中检测出限速标志的结果归一化为64X64的大小的情形。如图IB所示，即使车辆的实际移动距离小，也由于照明或相对方向等的环境变化，检测图像的图像大小的变化剧烈。另一方面，虽然在专利文献3中公开的技术中，考虑了对象物的检测误差，但仅考虑了作为理论值的最大误差，而未考虑实际的检测误差。而且，最大误差对每个测量位置是固定的，所以最终等同于选择最佳位置，而未考虑照明变化等的影响。也就是说，难以充分地抑制起因于对象物的检测误差的距离检测精度的劣化。本专利技术的目的在于，提供充分地抑制起因于对象物的检测误差的距离检测精度的劣化，并高精度地测量与拍摄出的对象物的距离的。解决问题的方案本专利技术的距离测量装置的一个形态所采用的结构包括部位图像检测单元，从对象物的拍摄图像中检测所述对象物中包含的大小已知的多个部位的部位图像；相对误差比较单元，使用由所述部位图像检测单元检测出的所述多个部位的图像大小、以及与所述多个部位中已知的大小有关的信息，选择使所述图像大小与所述图像大小中包含的误差的比例即相对误差最小的部位图像大小；以及距离估计单元，使用所述选择出的部位图像大小， 估计与所述对象物的距离。专利技术的效果根据本专利技术，能够充分地抑制起因于对象物的检测误差的距离检测精度的劣化， 并高精度地测量与拍摄出的对象物的距离。附图说明图1A、图IB是表示从实际的车载相机的图像中检测限速标志的情形的图。图2A、图2B是表示限速标志的图。图3是表示本专利技术的实施方式1的距离测量装置的结构的方框图。图4是表示图3所示的相对误差比较单元中的处理步骤的流程图。图5A 图5D是以二进制图像(binary picture)表示图IB所示的4个检测结果的图。图6是表示本专利技术的实施方式2的距离测量装置的结构的方框图。图7是表示相对误差的概率密度分布的图。图8A、图8B是表示相对误差的概率密度分布的图。图9是表示本专利技术的实施方式3的距离测量装置的结构的方框图。图IOA 图IOC是表示在夜间拍摄出的暂停标志的图像的图,图11是表示牌照的图。标号说明101第1部位检测单元102第2部位检测单元103第3部位检测单元104、302相对误差比较单元105 距离估计单元301概率密度分布计算单元401部位质量判定单元402相机参数控制单元403存储单元具体实施例方式以下，参照附图，详细地说明本专利技术的实施方式。(实施方式1)图2A是表示限速标志的图，在该图中，将标志的外框的圆设为第1部位，将标志的内框的圆设为第2部位，将包围左侧的数字“5”或右侧的数字“0”的长方形框定义为第3 部位。此外，图2B表示图2A的二进制图像。以下，以图2所示的限速标志为例进行说明。[1]整体结构图3是表示本专利技术的实施方式1的距离测量装置100的结构的方框图。距离测量装置100搭载在汽车等的车辆中，并将图像信息(二进制图像)输入到第1部位检测单元 101 第3部位检测单元103。图像信息是通过车辆中搭载的相机进行实时拍摄所得的车辆周围的图像。第1部位检测单元101 第3部位检测单元103根据输入的图像信息，检测与限速标志对应的各个部位，对检测出的部位的像素数进行计数，并将计数所得的像素数输出到相对误差比较单元104作为实测图像大小Dl D3。具体而言，第1部位检测单元101检测图2B的限速标志的外侧的圆作为第1部位。 第2部位检测单元102检测图2B的限速标志的内侧的圆作为第2部位。第3部位检测单元103检测图2B的限速标志的数字作为第3部位。这里，由图2B明确可知，由于存在“外侧的圆的图像大小>内侧的圆的图像大小>数字的图像大小(例如，左侧的数字5的外框大小)，，的关系，所以应为Dl > D2 > D3”的关系。相对误差比较单元104使用通过第1部位检测单元101、第2部位检测单元102、 第3部位检测单元103检测出的多个部位的图像大小D1、D2、D3、以及与多个部位中为已知的大小有关的信息，选择使图像大小D1、D2、D3与图像大小D1、D2、D3中包含的误差dl、d2、 d3的比例即相对误差dl/Dl、d2/D2、d3/D3最小的部位图像大小。距离估计单元105使用由相对误差比较单元104选择出的图像大小，估计与对象物的距离。具体而言，距离估计单元105通过将从相对误本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.03 JP 2009-1342251.距离测量装置，包括部位图像检测单元，从对象物的拍摄图像中检测所述对象物中包含的大小已知的多个部位的部位图像；相对误差比较单元，使用由所述部位图像检测单元检测出的所述多个部位的图像大小、以及与所述多个部位中已知的大小有关的信息，选择使所述图像大小与所述图像大小中包含的误差的比例即相对误差最小的部位图像大小；以及距离估计单元，使用所述选择出的部位图像大小，估计与所述对象物的距离。2.如权利要求1所述的距离测量装置，所述相对误差比较单元使用在所述多个部位间已知的大小比率。3.如权利要求1所述的距离测量装置，所述相对误差比较单元求每个所述部位的相对误差之和即相对误差和，并选择使所述相对误差和最小的部位的图像大小。4.如权利要求1所述的距离测量装置，所述相对误差比较单元通过进行如下的处理(i) (iii)，选择使所述相对误差最小的部位图像大小，即(i).假设所述多个部位中的任一个部位的所述误差为0，且依序改变假设所述误差为 0的部位；(ii).在所述(i)的条件下，求除了将所述误差设为0的一个部位以外的其他部位的所述相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟杰，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：