(57)【要約】      （修正有）【課題】テレビカメラが映す画像の正確な距離を計測する方法を提供する。【解決手段】画像解析テレビカメラにＬＥＤ発光素子と光度計測素子が組み込まれた計測機２４を配置する。ＬＥＤ発光素子を発光させて、テレビカメラの光学レンズを透して被写体２５に照射する。被写体からの反射光を、テレビカメラの光学レンズを透して、光度計測素子で反射光度を計測する。発光した光を集光して被写体に照射する事と、被写体からの反射光を集光した位置で計測する事で、被写体を特定する事ができる。発光時間と反射光の計測時間の差から、被写体までの距離を算出する。画像解析した被写体の方向と、計測した距離によって、被写体の場所を認識することができる。被写体の3次元の画像認識をするものである。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズを透して被写体に集光して光が当たるように、発光させる位置を変えることを特徴とする距離計測システム。
【請求項２】
上記請求項１の距離計測システムで、該光を発光させる位置を、該被写体をテレビカメラで撮影した画面上で、該被写体を画像認識した位置から導かれた位置で発光させることを特徴とする距離
計測システム。
【請求項３】
上記請求項1及び請求項2の距離計測システムで、該発光する位置で発光させ時間から、該光の該被写体からの反射光が、計測されるまでの時間で、該被写体までの距離を演算することを特徴と
する距離計測システム。
【請求項４】
光学レンズを透して被写体からの反射光が集光して当たる様に、計測位置を変えることを特徴とする距離計測システム。
【請求項５】
上記請求項3の距離計測システムで、計測位置を、該被写体をテレビカメラで撮影した画面上で、該被写体を画像認識した位置から導かれた位置で、計測することを特徴とする距離計測システム。
【請求項６】
上記請求項4及び請求項5の距離計測システムで、発光させ時間から、該光の該被写体からの反射光が、該計測する位置で計測されるまでの時間で、該被写体までの距離を演算することを特徴と
する距離計測システム。
【請求項７】
上記請求項1及び請求項2及び請求項4及び請求項5の距離計測システムで、該発光する位置で発光させ時間から、該光の該被写体からの反射光が、該計測する位置で計測されるまでの時間で、
該被写体までの距離を演算することを特徴とする距離計測システム。
【請求項８】
上記請求項1及び請求項2及び請求項4及び請求項5の距離計測システムで、該発光させ光及び該反射光の光が、該被写体を画像認識したテレビカメラの光学レンズを透ることを特徴とする距離
計測システム。
【請求項９】
上記請求項1及び請求項2及び請求項4及び請求項5の距離計測システムで、該発光させ光及び該反射光の光が、該被写体を画像認識したテレビカメラの光学レンズと相似する光学レンズを透る
ことを特徴とする距離計測システム。
【請求項１０】
上記の全ての請求項の距離計測システムにおいて、該発光位置を変えて発光することで、該変えた位置に相当する被写体からの反射光を、計測することを特徴とする距離計測システム。
【請求項１１】
上記の全ての請求項の距離計測システムにおいて、該被写体を計測した方向と、該計測された距離で、該被写体の3次元の画像解析することを特徴とする距離計測システム。
【請求項１２】
上記の全ての請求項の距離計測システムにおいて、画像解析テレビカメラで撮影し画像解析した該被写体の位置において、該計測された距離で、該被写体の3次元の画像解析することを特徴とす
る距離計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
LED発光技術、光度計測技術、画像処理の技術、画像素子の製造技術、LED発光素子の製造技術、光度計測素子の製造技術、距離計測技術、コンビューターソフトウエアー
【背景技術】
【０００２】
自動車の完全自動運転の距離計測や、ロボットの完全自動運転には、より正確な距離計測が必要である。
画像認識した方向と距離を数値で把握することで、素早い数値対応が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５５０８３０８号
【非特許文献】
【０００４】
特願  ２０１８-０３９０７８
【発明を実施するための形態】
【０００５】
新規のLED発光素子及び高度計測素子からなる、LED発光素子ユニット及び光度計測素子ユニットの開発
【発明の概要】
【０００６】
テレビカメラの画像解析した、被写体との距離を計測するのに、該被写体の位置と、該被写体を映す該テレビカメラの画像素子の位置とを、該テレビカメラの光学レンズに関連する、発光する位
置と該被写体の位置、及び該被写体の位置と該反射光を計測する位置として、該発光する時間から、該反射光を計測した時間で、該距離を演算する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
テレビカメラで撮影し画像解析した被写体との距離を計測する技術。
被写体との距離を計測し、被写体の位置を認識する。
被写体の3次元画像を認識する。
【発明の効果】
【０００８】
テレビカメラで撮影する空間の被写体を、画像解析した画像位置の方向と距離を把握し数値化することで、被写体への対応が数値化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した3テレビカメラモニター画面上の5画像解析された被写体の説明図。
【図２】1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した8画像素子ユニットと、9画像解析された被写体の画像素子の位置の説明図。
【図３】1画像解析テレビカメラで撮影した被写体を画像解析した8画像素子ユニットと同じ位置に10LED発光素子ユニットを配置し、9画像解析された被写体の画像素子の位置の11LED発光素子を発光させ４被写体に照射させる位置の説明図。
【図４】1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した8画像素子ユニットと同じ位置に12光度計測素子ユニットを配置し、9画像解析された被写体の画像素子の位置の13光度計測素子で、被写体からの反射発を計測する位置の説明図。
【図５】1画像解析テレビカメラと相似の14LED発光素子の投光機で、4被写体を照射する説明図。
【図６】1画像解析テレビカメラと相似の13光度計測素子の光度計測機で、4被写体からの反射光を計測する説明図。
【図７】1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した9画像解析された被写体の画像素子の位置の11LED発光素子を発光させ、4被写体に照射し、4被写体からの反射光を、9画像解析された被写体の画像素子の位置の13光度計測素子で該反射光を計測する24画像解析テレビカメラにLED発光素子と光度計測素子が組込まれた計測機の説明図。
【図８】11LED発光素子を発光させて4被写体に照射し、発光した時間から、該反射光を計測した時間までの時間経過の説明図。
【図９】1画像解析テレビカメラで4被写体を撮影し、9画像解析された被写体の画像素子の位置を認識することで、該認識した画像素子と同じ位置の11LED発光素子を発光させる14 LED発光素子の投光機、該反射光を該認識した位置の13光度計測素子で計測する19光度計測素子の光度計測機の説明図。
【図１０】1画像解析テレビカメラで4被写体を撮影し、9画像解析された被写体の画像素子の位置を認識することで、36LED投光機で4被写体を照射し、該認識した位置の13光度計測素子で該反射光を計測する19光度計測素子の光度計測機の説明図。
【図１１】1画像解析テレビカメラで4被写体を撮影し、9画像解析された被写体の画像素子の位置を認識することで、該認識した位置の11LED発光素子を発光させ、4被写体に照射し、該反射光を38反射光度計測機で計測する説明図。
【図１２】42光度計測される被写体に、36LED投光機からの投光された光の該被写体からの反射光を、40光度計測素子の光度計測機の光学レンズを透して、各光度計測素子の位置で、該反射光を計測する説明図。
【図１３】43LED発光素子の投光機のLED発光素子ごとに発光させ、光学レンズを透して45LED発光素子の投光機の被写体に向けて照射し、該反射光の光度を、38反射光計測機で計測する説明図。
【００１０】
符合の説明
1    画像解析テレビカメラ
2    テレビカメラ撮影範囲
3    テレビカメラモニター
4    被写体
5    画像解析された被写体
6    画像解析機
7    テレビカメラ画像信号
8    画像素子ユニット
9    画像解析された被写体の画像素子の位置
10  LED発光素子ユニット
11  LED発光素子
12  光度計測素子ユニット
13    光度計測素子
14    LED発光素子の投光機
15    LED発光素子の投光機の被写体
16  LED発光素子の投光機の投光範囲
17  LED発光素子の発光位置信号
18  LED発光素子の発光位置解析機
19    光度計測素子の光度計測機
20  光度計測素子の光度計測器の計測被写体
21  光度計測素子の光度計測器の計測範囲
22  光度計測素子の計測位置信号
23    光度計測素子の計測位置解析機  
24  画像解析テレビカメラにLED発光素子と光度計測素子が組込まれた計測機
25  計測機の計測被写体
26  計測機の計測範囲
27  テレビカメラモニターに映る計測被写体
28    計測機の計測素子の位置解析機
29  計測素子の計測位置信号
30  計測反射光の強さ
31    反射光の計測時間
32    計測被写体からの計測反射光
33    計測する被写体
34    テレビカメラ撮影範囲の計測範囲
35    計測位置の解析機
36    LED発光機
37    LED発光信号
38    反射光計測機
39    反射光の受光信号
40  光度計測素子の光度計測機
41  光度計測機の計測範囲
42  光度計測される被写体
43  LED発光素子の投光機
44  投光機の投光範囲
45  LED発光素子の投光機の投光被写体
【００１１】
本発明は、距離を計測しようとする被写体に、発光した光を光学レンズで集光させて、最も強い光を照射する。
距離を計測しようとする被写体に、最も強い光を照射することで、該被写体から最も強い光が反射される。
該最も強い反射光を光学レンズで集光させて、該最も強い位置で反射光が計測される。
発光した光から最も強い反射光を計測することができる。
【００１２】
該発光時間から、該反射光を計測した時間差で、該被写体との距離を計測するものである。
被写体に光を集光させ光の発光位置と、該反射光を集光させて計測位置は、テレビカメラで撮影した画面を画像解析して、被写体を映すテレビカメラの画像素子の位置から導くものである。
被写体に光を集光させ光の発光位置と、被写体からの反射光を集光させて計測する位置は、該テレビカメラと相似する光学レンズと、相似する画像素子の位置でも可能である。
【００１３】
テレビカメラで撮影した被写体を、テレビカメラモニター画面上で画像解析した画像の位置から、該テレビカメラのレンズを透して、該画像を画像信号に変えた該被写体が映る画像素子は、テレ
ビカメラモニター画面上の該被写体の画像の位置から特定できる。
該特定した画像素子の位置で、LED発光素子を発光したならば、該発光素子の光は、該テレビカメラのレンズを透して、該テレビカメラで撮影した、画像解析した該被写体の位置で集光する。
【００１４】
該LED発光素子の発光した光が集光することで、最も強い光が該被写体に当たり、該被写体から最も強い反射光が、該テレビカメラのレンズを透して、該テレビカメラモニター画面上で画像解析
した画像の位置を映す該画像素子に反射される。
該LED発光素子を発光させて該反射光を計測し、該LED発光素子を発光し、該反射光が計測されるまでの時間から、該被写体までの距離を計測するものである。
【００１５】
該テレビカメラの画像素子の代わりに、LED発光素子を配置させた、被写体を撮影するテレビカメラと焦点距離で相似させた、投光機での該テレビカメラと同一の該被写体に投光は可能である。
又、該テレビカメラと焦点距離で相似させた、受光機での該テレビカメラと同一の該被写体からの反射光の計測は可能である。
【実施例】
【００１６】
本発明は、1画像解析テレビカメラで撮影する空間において、4被写体との距離を計測するものである。
図1は、1画像解析テレビカメラの撮影する4被写体の画像の位置を、3テレビカメラモニターに映る、5画像解析された被写体の1画像解析テレビカメラの画像素子の、8画像素子ユニットの画
像素子を構成する9画像解析された被写体の画像素子の位置として認識できる。
【００１７】
1画像解析テレビカメラの9画像解析された被写体の該認識した位置に設置した図3の11LED発光素子の発光した光が、1画像解析テレビカメラの光学機構を透して4被写体の位置で集光して4
被写体を照射する、1画像解析テレビカメラの光学機構を利用したものである。
1画像解析テレビカメラの9画像解析された被写体の画像素子の位置の該認識した位置に設置した図4の13光度計測素子で、4被写体に該集光して照射した反射発を、1画像解析テレビカメラの
光学機構を透して、該位置で集光した光度を計測するものである。
11LED発光素子及び13光度計測素子は個々に操作のできる素子である。
【００１８】
1画像解析テレビカメラと同じ方向に向けた、1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の光学機構の図5の14LED発光素子の投光機で、1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した
8画像素子ユニットと相似する様に8LED発光素子ユニットを配置し、1画像解析テレビカメラで撮影した9画像解析された被写体の画像素子の位置と相似する該認識した位置の11LED発光素子を
発光させ、該光が1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の該光学機構を透して4被写体に集光されて照射される。
【００１９】
1画像解析テレビカメラと同じ方向に向けた、1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の光学機構の図6の19光度計測素子の光度計測機で、1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解
析した8画像素子ユニットと相似する様に12光度計測素子ユニットを配置し、1画像解析テレビカメラで撮影した9画像解析された被写体の画像素子の位置と相似する該認識した位置の13光度
計測素子で、4被写体に該照射された反射光を、1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の光学機構を透して該反射光の光度を計測する。
【００２０】
1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を画像解析した8画像素子ユニットと同じ位置に10LED発光素子ユニットと12光度計測素子ユニットを配置し、1画像解析テレビカメラで撮影した9
画像解析された被写体の画像素子の位置の11LED発光素子を発光させ、1画像解析テレビカメラのレンズを透して、4被写体に集光して照射し、4被写体からの反射光を、1画像解析テレビカメラ
のレンズを透して9画像解析された被写体の画像素子の位置の13光度計測素子で該反射光を集光して光度を計測する、図7の24画像解析テレビカメラの画像素子とLED発光素子と光度計測素子
の計測機である。
【００２１】
1画像解析テレビカメラで撮影した9画像解析された被写体の画像素子の位置の11LED発光素子を発光させて、該発光した光が、1画像解析テレビカメラのレンズを透して、4被写体に集光して照
射される。
該照射された4被写体からの反射した光は、1画像解析テレビカメラのレンズを透して、9画像解析された被写体の画像素子の位置の、該反射光の焦点が合った位置の13光度計測素子で、光度計
測することで、該発光した時間から、該反射光を計測した図8に示す光度量の経過時間で、1画像解析テレビカメラから4被写体までの距離を演算する。
11LED発光素子の光を、該被写体の位置で集光させて照射し、該被写体からの反射光も、13光度計測素子の位置で集光させて、該位置で計測することで該光度の計測を可能にするものである。
【００２２】
図9の1画像解析テレビカメラで33計測する被写体を撮影し、3テレビカメラモニター画面上の該被写体が映る1画像解析テレビカメラの画像素子のユニットの該被写体の映る画像素子の位置を
認識する。
1画像解析テレビカメラと同じ方向に向け、1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の光学機構の図9の14LED発光素子の投光機で、該画像素子ユニットと相似の同じ位置に10LED発光素子ユニ
ットを配置し、該認識した位置の11LED発光素子を発光させ、1画像解析テレビカメラと相似の光学レンズを透した光が33計測の被写体に集光して照射する。
【００２３】
1画像解析テレビカメラと同じ方向に向け、1画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の光学機構の図9の19光度計測素子の光度計測機で、該画像素子ユニットと相似の同じ位置に12光度計測素
ユニットを配置し、33計測の被写体からの該照射された反射光を、1画像解析テレビカメラと相似の光学レンズを透して、該認識した位置の13光度計測素子で計測する。
【００２４】
1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を、1画像解析テレビカメラと同じ方向に向けた図10の36LED投光機で照射し、4被写体からの該照射された反射光を、1画像解析テレビカメラと同
じ方向に向け、1画像解析テレビカメラと相似の光学レンズを透して該反射の光度を計測する19光度計測機で、1画像解析テレビカメラで撮影した8画像素子ユニットと相似の同じ位置に12光
度計測素子ユニットを配置し、1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体を該認識した位置に相当する位置の13光度計測素子で該反射光の光度を計測する。
【００２５】
1画像解析テレビカメラと相似の光学レンズを透した図11の14投光機で、1画像解析テレビカメラと同じ方向に向け、1画像解析テレビカメラで撮影した8画像素子ユニットと相似の同じ位置に
10LED発光素子ユニットを配置し、1画像解析テレビカメラで撮影した4被写体に相当する該認識した位置の11LED発光素子を発光させ、該光が該光学レンズを透して、4被写体に集光して照射さ
れ、該反射光を1画像解析テレビカメラと同じ方向に向けた、図11の38反射光度計測機で光度を計測する。
【００２６】
図12の36LED投光機は、40光度計測素子の光度計測機の41光度計測機の計測範囲を投光する。
該投光した光が、42光度計測される被写体に照射され該反射光が、40光度計測素子の光度計測機の光学レンズを透して、40光度計測素子の光度計測機の12光度計測素子ユニット面に集光して実
像として写る。
集光して実像として写る位置は、42光度計測される被写体の位置と対比出来るので、各被写体の位置からの反射光の光度が計測できる。
36LED投光機の発光時間と該計測時間とで同期を取ることで、該反射光の到達時間を計測し、該被写体との距離が演算できる。
12光度計測素子ユニット面の計測された40光度計測素子の位置から、該被写体のある方向を知ることができる。
【００２７】
図13の43LED発光素子の投光機は、10LED発光素子ユニットの各11LED発光素子を個々に制御して発光させ、10LED発光素子ユニット面の各LED発光素子位置で発光した光が、該投光機の光学レ
ンズを透して、集光した位置の被写体に照射し、該反射光を38反射光計測機で光度を計測するものである。
該発光時間と該光度が計測された時間の差から、該被写体までの距離を計測するものである。
【００２８】
10LED発光素子ユニット面の該LED発光素子の位置から、該被写体の方向が解るので、44LED発光素子の投光範囲の、該被写体の位置を知ることができる。
上記で演算した略同じ距離を計測した幾つかの光度計測素子の位置から、該反射した被写体の画像が、該計測距離を付加した3次元の画像として認識できる。
上記説明したことは、画像解析テレビカメラの撮影する範囲で映る、テレビカメラ画像解析された位置の距離計測を、該位置を映す該画像解析テレビカメラ画像素子の認識した位置に関連させて
演算する。
【００２９】
該画像解析テレビカメラと同等の該認識した位置、及び、該画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の相似の光学機構の、該認識した位置に相当する位置でLED発光素子を発光させ、該撮影した位
置に集光させて投光する。
該位置からの投光した反射光を、該画像解析テレビカメラと同等の該認識した位置、及び、該画像解析テレビカメラと同じ焦点距離の相似の光学機構の、該認識した位置に相当する位置で該反射
光の光度を計測するものである。
【００３０】
画像解析テレビカメラの光学機構はホーカス操作、ズーム操作、アイリス操作等の光学操作機能、及び、デジタルの電子操作機能があり、本発明記載のLED発光素子の投光機、及び、光度計測素
子の光度計測機においても、同等光学機構を備えている。
LED発光素子の投光においては、放熱のため発光素子ユニットは広い面積をとなるが、光学機構は画像解析テレビカメラの光学機構と同じ焦点距離で相似させた同じ機能のものとなる
【図１】
2020046274.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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