[发明专利]距离测量方法和距离测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及通过利用两个成像构件拍摄被摄体而获得具有视差的 成对图像和基于所述图像测量图像中各点距离的方法。

本发明还涉及用于实施上述距离测量方法的装置。

背景技术

具有已知的方法，其中，通过其间设置有预定的基线长度的两个 成像构件来拍摄被摄体从而得到具有视差的两个图像，并且基于所述 图像来测量图像中各点的距离，如例如在日本未审专利公布 No.2000-283753所公开。利用这类距离测量方法产生立体图像，和得 到作为测量目标的物体的三维位置数据。

但是，也有这样的情况，其中在如上所述采用两个成像构件的传 统距离测量方法中，在拍摄的被摄体中特定的视差量范围之内，基于 视差量计算的距离数据中产生了大的误差。

日本未审查专利公布No.8(1996)-075456公开了一项发明，其中将 一对成像构件稍微移动，以基于特征点的偏移(以亚像素单位计的移动 量)校正距离数据，以便改进测量的距离数据的准确性。但是，这种校 正是麻烦的，并且校正过程是耗时的。

本发明鉴于前述情况而产生。本发明的目的是提供一种使用两个 成像构件的距离测量方法，它能够以简单方式防止产生大的误差。

本发明的另一个目的是提供能够实施所述距离测量方法的距离测 量设备。

发明内容

本发明的距离测量方法是基于被摄体的图像对中对应点之间的视 差量，获得关于所述对应点的距离数据的距离测量方法，所述图像对 通过用在其间设置了预定基线长度的两个成像构件拍摄被摄体而获 得，所述方法的特征在于：

以处于期望值的基线长度进行第一次摄影操作；

在第一次摄影操作之后进行n次摄影操作，同时在每次摄影操作 时将基线长度改变L(m+1/n)、L(m+2/n)...L(m+(n-1)/n)，其中L是成 像构件的像素间距，m是任意自然数，n是大于或等于2的整数；

从利用n次摄影操作获得的视差量中，提取每次摄影操作共同的 预定范围内的视差量；和

基于提取的视差量获得距离数据。

注意，拍摄三个以上具有视差的图像并基于这些图像中的对应点 获得距离数据的技术，是已知的。同样在这种情况下，如果相对于三 个以上图像之间的图像对实施上面描述的每个处理，这样的方法包括 在本发明的范围内。

在本发明的距离测量方法中，希望当改变基线长度时，一个成像 构件是固定的。改变基线长度可以是减少或增加基线长度。

在本发明的距离测量方法中，还希望提取的视差量要经历校正处 理，以补偿由基线长度的差异导致的改变；并希望基于处理后的视差 量获得距离数据。

在本发明的距离测量方法中，还希望根据所期望的距离输出准确 度和所期望的距离输出速度之一来改变n的值。

同时，本发明的距离测量设备包含：

两个成像构件，在其间设置了预定的基线长度；和

计算构件，其基于被摄体的图像对中对应点之间的视差量，获得 关于所述对应点的距离数据，所述图像对已经通过用所述两个成像构 件拍摄被摄体而获得；其特征在于还包含：

移动构件，用于在期间将基线长度设置在期望值的第一次摄影操 作执行之后，相对地移动所述两个成像构件，以便执行n次摄影操作， 同时在每次摄影操作时将基线长度改变L(m+1/n)、L(m+2/n)... L(m+(n-1)/n)，其中L是所述成像构件的像素间距，m是任意自然数， 以及n是大于或等于2的整数；和

计算构件，其被配置用于从利用n次摄影操作获得的视差量中提 取每次摄影操作共同的预定范围内的视差量，并基于提取的视差量得 到距离数据。

这里也同样，改变基线长度可以是减少或增加基线长度。

注意，在本发明的距离测量设备中，希望移动构件移动一个成像 构件，同时保持另一个成像构件在固定状态。

可以将本发明的距离测量设备描述为还包含：

校正构件，用于执行校正处理以补偿所提取的视差量由于基线长 度的差异而产生的改变。

存在这样的情况，其中在采用两个成像构件的距离测量方法中， 在拍摄的被摄体中特定的视差量范围内，基于视差量计算的距离数据 产生了大误差。产生这些大误差的视差量范围以对应于成像构件的像 素间距的周期周期性地出现。