CN105721764B - 车载用图像识别装置以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载用图像识别装置以及其制造方法,不必使用昂贵的透镜就能够提高表示行车车道的线的识别精度。在本发明的车载用图像识别装置中,投影于拍摄元件的拍摄面的图像的周向解像力和径向解像力在离开中央的位置不同,周向解像力比径向解像力高。实现这样的状态的条件是,在成像光学***投影于拍摄元件的像与光轴中心偏离的位置,拍摄面的至少下半部位于比径向焦点与周向焦点的中间位置靠近周向焦点的位置。在制造时,可以通过调整拍摄面的位置实现该状态,也可选择周向解像力高的透镜。无论哪种情况,都不必选择周向解像力和径向解像力双方都高的昂贵的透镜,能够改善行车车道的识别精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载用图像识别装置以及其制造方法。
背景技术
近年来,使用车载用摄像头的表示道路上的行车道的线(车线)的检测技术应用于用来提高车辆的行车安全的车线维持辅助***等中。
例如,提出了一种能够通过设置于车内的摄像头拍摄道路上的行车道(车线或者车道),根据拍摄的图像的图像处理结果识别行车道区分线或者道路结构的识别装置(例如,参照日本公开公报第H8-315125号)。
并且,提供一种在通过车载摄像头拍摄的图像中能够检测自身车辆的左右的车线位置的车线识别装置(例如,参照日本公开公报第2007-264714号公报)。
这些装置均使用焦点被调整好的车载用摄像头。
然而,即使焦点被调整,也不一定能够获得充分的解像力。存在由于解像力不足,导致在识别画在路面上的表示车线的边界的白线等线时产生错误的情况。为了减少错误的产生,需要使用非球面透镜等解像力高但昂贵的透镜。
鉴于上述情况,本发明的目的是提供一种不必使用昂贵的透镜就能够提高表示行车车道的线的识别精度的车载用图像识别装置以及其制造方法。
通过透镜成像的图像除了像的中心之外,图像的锐度在周向和径向有所不同。并且通过改变焦点位置,沿周向延伸的边缘能够获得清晰的像或者沿径向延伸的边缘能够获得清晰的像。在一般的摄像头中,选择周向和径向双方的锐度平衡的焦点位置。
但是,本申请的发明者发现径向的边缘清晰的焦点位置更适合车载用图像识别装置。车载用图像识别装置大多装设有识别表示路面上的车道的线的功能。由于径向的边缘清晰,因此提高了识别车线时的识别精度。
本来径向的边缘和周向的边缘双方都能够获得清晰的图像的情况更加优选。但是,那样的透镜非常昂贵。用于期待广泛装设于车辆的车载用图像识别装置并不现实。本发明的结构能够低成本地提供一种车载用图像识别装置。
另外,为了获得径向的边缘清晰的图像,在制造车载用图像识别装置时,既可以相应地选择焦点位置,也可以选择具有相应特性的透镜。无论是哪一种情况,只要结果是获得了径向的边缘清晰的图像,就能够实现本发明的效果。
发明内容
以下更加正确地进行说明。为了解决上述课题,本发明所例示的一实施方式所涉及的车载用图像识别装置包括:固定焦点型的成像光学***,所述成像光学***使光轴方向的前侧的景象在后侧成像;拍摄元件,所述拍摄元件配置于所述光轴方向的后侧,且所述成像光学***的光轴通过该拍摄元件的拍摄面;以及集成电路,所述集成电路对通过所述拍摄元件拍摄的所述景象的图像进行读取并进行图像识别处理,将使投影面沿所述光轴方向移动时通过所述成像光学***而收敛的光的半径方向的解像力表现为极大的位置称作径向焦点,将使投影面沿所述光轴方向移动时所述收敛的光的周向的解像力表现为极大的位置称作周向焦点,将所述拍摄面的所述景象的铅垂方向的下半部所投影的部位称作下半部,将所述拍摄面的对角线的长度的一半称作像高,将所述光轴与所述拍摄面的交点称作光轴中心,此时,在所述成像光学***投影于所述拍摄元件的像与光轴中心的间隔为所述像高的70%的位置,所述拍摄面的至少所述下半部位于比径向焦点与周向焦点的中间位置靠近所述周向焦点的位置,所述周向焦点与所述拍摄面的间隔比所述周向焦点与所述径向焦点的间隔小,通过所述集成电路进行的图像识别处理包括:识别画在路面上的表示行车车道的线的处理。
通过本发明,在车载用图像识别装置中,不必使用昂贵的透镜,就能够提高表示行车车道的线的识别精度。
附图说明
图1是表示具有第一实施方式的车载用图像识别装置的车辆的一个例子的示意图。
图2是表示将第一实施方式的车载用图像识别装置安装到车室内的例子的示意图。
图3是表示第一实施方式的车载用图像识别装置的功能结构的一个例子的图。
图4是表示车载用图像识别装置通过拍摄部拍摄的图像的一个例子的示意图。
图5是表示第一实施方式的车载用图像识别装置的拍摄部的结构的示意图。
图6是表示第一实施方式的车载用图像识别装置的成像光学***的MTF曲线的一个例子的坐标图。
图7是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置的拍摄部的分解立体图。
图8是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置所具有的拍摄部的局部剖视图。
图9是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置的制造方法的流程图。
图10是第一实施方式的变形例所涉及的制造方法的流程图。
图11是表示第二实施方式的成像光学***的MTF曲线的一个例子的坐标图。
图12是第三实施方式所涉及的车载用图像识别装置所具有的拍摄部的局部剖视图。
图13是第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置所具有的拍摄部的局部剖视图。
图14是第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置的制造方法的流程图。
符号说明
1:车载用图像识别装置
2:车辆
10:拍摄部
11:成像光学***
12:拍摄元件
20:控制部
21:图像获取部
22:图像处理部
30:主光线
41、41a、41b:光学***保持部件
42、42a、42b:元件保持部件
43、43a:挠性部件
44、44a:有头螺钉
PF:柔性印刷基板
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。
另外,以下说明中所使用的附图有时为了方便强调特征部分而将特征部分放大表示,各构成要素的尺寸比例等不一定与实际相同。并且,为了同样的目的有时也省略非特征部分的图示。
并且,在以下说明中,根据需要使用XYZ直角坐标系以及1x1y1z直角坐标系。在此,XYZ直角坐标系指的是以车辆2的行进方向为基准的直角坐标系。并且1x1y1z直角坐标系指的是以车载用图像识别装置1的光轴方向为基准的直角坐标系。
<第一实施方式>
对第一实施方式的车载用图像识别装置1进行说明。图1是表示具有第一实施方式的车载用图像识别装置1的车辆2的一个例子的示意图。将车辆2的前方作为Z轴的正方向,将与该Z轴方向垂直的平面上的正交方向分别作为X轴方向以及Y轴方向。在此,X轴方向作为车辆2的水平左方向,Y轴方向作为车辆2的铅垂上方向。
车载用图像识别装置1拍摄车辆2的前方,对与车辆2的周围(障碍物、路面等)有关的信息进行检测。车载用图像识别装置1作为车线维持辅助***例如拍摄车辆前方的景象,识别表示道路上的行车车道的线。表示道路上的行车车道的线例如为画在道路上的白线等表示物。
车载用图像识别装置1既可配置于车辆2的车室内,也可配置于车辆2的前格栅。在此,以将车载用图像识别装置1配置于车辆2的车室内的情况为例进行说明。
另外,车载用图像识别装置1也可拍摄车辆2的后方,对与车辆2的周围(障碍物、路面等)有关的信息进行检测。
车载用图像识别装置1包括拍摄部10和控制部20。拍摄部10拍摄车辆2的前方的景象。控制部20对拍摄部10所拍摄的图像进行图像获取和图像处理。
图2是表示将第一实施方式的车载用图像识别装置1安装到车室内的例子的示意图。在该实施例中,以拍摄部10的视野捕捉车辆的前方的状态将车载用图像识别装置1安装于车辆。在本说明书中,将从车载用图像识别装置1观察时拍摄部10的视野所朝向的方向记载为车载用图像识别装置1的前方。另外,车载用图像识别装置1也可以拍摄部10的视野捕捉车辆的侧方或者后方的状态进行安装并使用。在那种情况下,车载用图像识别装置1的前方朝向车辆的侧方或者后方。将车载用图像识别装置1的前方作为lz轴的正方向,将与该lZ轴方向垂直的平面上的正交方向分别作为lX轴方向以及lY轴方向。在此,lX轴方向作为车辆2的水平左方向,与X轴方向一致。并且,在此表示的车载用图像识别装置1的结构只是一个例子,例如后视镜RVM也可与车载用图像识别装置的壳体共用一部分。
图3是表示第一实施方式的车载用图像识别装置1的功能结构的一个例子的图。车载用图像识别装置1所具有的摄像头10具有成像光学***11和拍摄元件12。这里所说的“成像光学***”指的是包括沿光轴配置的透镜,并投影光轴的一侧的景象的光学***。
成像光学***11为使光轴AX1方向的一侧的景象在另一侧成像的固定焦点型的成像光学***。成像光学***11的光轴AX1沿车载用图像识别装置1的前后方向延伸。光轴AX1的一侧位于车载用图像识别装置1的前侧,光轴AX1的另一侧位于车载用图像识别装置1的后侧。在本说明书中,有时也将光轴AX1方向的前侧表述为lz轴的正方向侧。同样地,有时也将光轴AX1方向的后侧表述为1z轴的负方向侧。
拍摄元件12为CCD图像传感器或者CMOS图像传感器等固体拍摄元件,并拍摄通过成像光学***11而成像于拍摄面的景象的像。
车载用图像识别装置1所具有的控制部20具有通过总线相互连接的CPU、存储器以及辅助存储装置等的集成电路。通过该CPU执行程序,控制部20作为图像获取部21和图像处理部22起作用。
图像获取部21从拍摄元件12获取拍摄元件12拍摄的图像。图像获取部21将所获取的图像输出至图像处理部22。
图像处理部22对从图像获取部21输出的图像进行图像识别处理。图像处理部22提取并识别被输入的拍摄图像所包含的表示路面上的行车车道的线。
图4是表示车载用图像识别装置1通过拍摄部10拍摄的图像IMG的一个例子的示意图。在图4中,为了说明图像上的径向和周向,描绘了放射状的线LR1至LR8和同心圆CC1至CC8,但是在实际的图像中不包括这样的线。同心圆CC1至CC8以点Pv为中心。点Pv为像的中心,且点Pv为成像光学***11的光轴AX1与拍摄元件12的拍摄面相交的点。如图4中的箭头AR1所示,在本发明中,将沿着放射线状的线LR1至LR8的方向称作径向。并且,如箭头AR2所示,将同心圆CC1至CC8的切线方向称作周向。另外,图4中的同心圆CC1至CC8以及放射状的线LR1至LR8为这些线的例子,半径与图4的同心圆不同的同心圆的切线方向也为周向,延伸方位不同的放射状的线的延伸方向也为径向。
在图4所示的图像的具体例子中,中央的白线CL、右侧的线WLr以及左侧的线WLI为画在道路的路面RD上的表示行车车道的线(即车线)。这些车线从画面的中央的点Pv附近沿径向延伸。如图4所示,在车辆前方的景象的像中,表示道路的行车车道的线位于靠外侧的位置。
图5是表示第一实施方式的车载用图像识别装置1的拍摄部10的结构的示意图。
从被拍摄体表面上的点A发出的光通过成像光学***11在拍摄元件12的拍摄面C上的点A,聚光。从被拍摄体的表面上的其他点发出的光也分别通过成像光学***11在拍摄面上的其他点聚光。如此,从被拍摄体发出的光在拍摄面成像。拍摄元件12的拍摄面C位于与成像光学***11相距距离f的位置。
图6是表示第一实施方式的车载用图像识别装置1的成像光学***11的MTF曲线的一个例子的坐标图。在此,MTF是Modulation Transfer Function(调制传递函数)的简称。表示图6所示的MTF曲线的坐标图的纵轴表示成像光学***11的解像力。横轴表示投影面在光轴方向的位置。在该例子中,以距离基准位置的相对位置表示该位置。
在图6中,解像力为表示像的质量的指标,该值越大就越能够读取像的更加细节的部分。通常以画在白色背景上的平行地且以相等的间隔排列的黑线的像使用光学***投影于投影面时的、投影像中白色部分与黑色部分的对比率来表示。对比率1(100%)表示最大。在以这样的方法说明解像力的情况下,通常需要特定作为前提的黑线的间隔。在图6中,示出了白色背景部分与以42lp/mm的间隔排列的黑线的图像的对比率。另外,图6的MTF曲线使用Trioptics公司制造的ImageMaster HR,并通过可见光的像进行测定。并且lp/mm指的是line pairs per mm(线对/毫米)的意思。
图6的坐标图的曲线37表示在与像的中心即点Pv相距像高的70%的位置测量的周向的解像力。同样地,曲线36表示在与点Pv相距像高的70%的位置测量的径向的解像力。如坐标图明确所示,周向的解像力最高时的拍摄面的位置和径向的解像力最高时的拍摄面的位置不同。另外,曲线35表示像的中心,即图4中的点Pv处的MTF曲线。由于在像的中心处不存在周向和径向的区别,因此表示解像力的曲线只有一条。
一般地,由于光学***伴随象差,因此,在除了像的中心以外的部位,径向焦点Pm和周向焦点Ps不一致。在以往的车载用图像识别装置中,使拍摄元件的拍摄面位于光学***的周向焦点与径向焦点的中间附近,使周向解像力和径向解像力平衡。与此相对,在本实施方式所涉及的车载用图像识别装置中,拍摄面C位于靠径向焦点的位置。另外,像高为拍摄元件12的拍摄面C的对角线的长度的一半。并且,周向焦点为使投影面沿光轴方向移动时成像光学***所投影的像的周向的解像力表现为极大的位置。并且,径向焦点为使投影面沿光轴方向移动时成像光学***所投影的像的径向的解像力表现为极大的位置。
如图4明确所示,表示路面的车道的线WLr和线WLl在图像IMG中沿径向延伸。并且,为了确保表示车道的这些线的识别精度,优选图像IMG上的线的边缘清楚。周向解像力越高沿径向延伸的线的边缘越清楚。而径向解像力几乎不影响线的边缘的清楚程度。
由于拍摄面C位于靠径向焦点的位置,因此在本实施方式所涉及的车载用图像识别装置中,不必将成像光学***置换为成像性能更高的产品,就能够提高表示车道的线的识别精度。
在图6中,在拍摄面C位于以Ps表示的周向焦点时,周向的解像力最高。但是,不必完全一致。例如,在图6中,即使在以点P11表示的相对位置-0.015mm的位置也能够获得较高的解像力。MTF的值此时为0.55。该位置为比周向焦点Ps和径向焦点Pm的中间靠周向焦点Ps的位置。并且,在图6中,即使在以点P12表示的相对位置-0.036mm的位置也能够获得较高的解像力。此时的MTF值为0.55。拍摄面C无论位于图6中的点P11和点P12中的哪一个位置,周向解像力都比径向解像力大。由于以点P12表示的相对位置-0.036mm的位置为相对于周向焦点Ps与径向焦点Pm相反的一侧的位置,因此与上述点P11相比,径向解像力较差,但是,只重视周向解像力,这样的配置也能够获得本发明的效果。
若拍摄面C位于比图6中的周向焦点Ps更靠左侧的位置,则径向解像力进一步降低,周向解像力也降低。但是周向解像力高于径向解像力的状态没有发生变化。因此,虽然解像力整体下降,但是车道的边界依然维持比较清楚的状态。在量产车载用图像识别装置的情况下,难以完全维持组装精度,因此存在有拍摄面C位于以上说明的位置的车载用图像识别装置混入的情况。但是,即使发生了这样的情况,由于本发明的车载用图像识别装置本来就是周向解像力优先的结构,因此避免了表示车道的线的识别精度明显下降的问题。但是由于不优选拍摄面C向图6的左侧过度偏离,因此需要避免拍摄面C位于从周向焦点向左侧偏离超过周向焦点与径向焦点之间的间隔Dsm的位置的情况。优选拍摄面C从周向焦点向左侧偏离间隔Dsm的一半以下的距离。
另外,图6的MTF曲线是对以42lp/mm间隔排列的白色背景上的黑线的图像进行测定所得的曲线。但是在本发明中,测定MTF函数时所使用的黑线的间隔不限定为42lp/mm。也可对以比42lp/mm更宽的间隔排列的线进行测定。但是,若选择间隔比拍摄元件的像素间隔过于宽的线,则只能获得与拍摄元件的图像的分辨率不相符的MTF曲线。相反,若选择间隔过于的线,则会对成像光学***造成过高的品质要求,因此不优选。
拍摄元件通常使用以3像素×3像素为单位的彩色滤波阵列,通过该滤波能够作出彩色图像。作为这样的彩色滤波阵列,存在Bayer滤波。在3像素×3像素的区域中取移动平均,并分配给各像素,决定红、绿、蓝的值。因此,即使通过这样的拍摄元件拍摄以像素间隔的两倍的间隔排列的线,所获得的图像几乎没有对比度。因此,在为了获得本发明的车载用图像识别装置而测定MTF曲线时,应该使用以比像素间隔的两倍大的间隔排列的黑线的像。另一方面,对于以像素间隔的九倍的间隔排列的黑线的像,所获得的图像表示了充分的对比度,因此,将该间隔作为上限来选择测定MTF曲线时的黑线的像的间隔,从而选择表示妥当的特性的成像光学***即可。
第一实施方式所使用的拍摄元件12的受光元件的像素间隔d为4.2μm。因此,l/(9d)的值为26.4lp/mm。在图6中,以间隔比26.4lp/mm窄的42lp/mm进行测定。但是,42lp/mm比1/(2d),即为相当于像素间隔的两倍的值的119lp/mm小。并且,在拍摄面的位置为图6中的点P11和点P12时,周向解像力的MTF值表示0.55。假如以26.4lp/mm测定相同位置的MTF值,则能够获得比该0.55大的值。
在图6中,像高70%的位置的周向解像力和径向解像力的MTF曲线分别只示出一条。一般地,离开像的中心的位置的MTF曲线因周向位置不同而不同,但是图6将此用一对MTF曲线代表。在本实施方式所涉及的车载用图像识别装置中,拍摄面C位于比周向焦点与径向焦点的中间位置靠周向焦点的位置,但是满足这样条件的也可只为拍摄面C中的比像的中心即点Pv靠像内的铅垂方向下侧的一半C_low的位置。周向的解像力的重要意义在于识别画在路面上的表示行车车道的线处理上,因为路面只显示于图像的下半部分。另外,由于本实施方式的成像光学***11成倒立像,因此,如图7所示,像内的铅垂方向下侧的一半C_low相当于实际空间中的铅垂方向上侧的一半。
在本发明所涉及的车载用图像识别装置中,还能够采用不使用拍摄元件所具有的有效受光元件的一部分的结构。例如为如下结构:采用一帧能够输出由横1280像素,纵800像素构成的图像的拍摄元件,但是只使用其中的横1200像素,纵720像素范围的图像。在这样的情况下,本发明的拍摄面C指的是由该横1200像素,纵720像素构成的区域。并且,这种情况下的像高也相当于拍摄图像所使用的拍摄元件的区域的对角线的一半的长度。
接下来,参照图7以及图8对第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的拍摄部10的结构进行说明。图7是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的拍摄部10的分解立体图。图8是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1所具有的拍摄部10的局部剖视图。
拍摄部10具有成像光学***11、拍摄元件12、光学***保持部件41、元件保持部件42、三个挠性部件43以及三个有头螺钉44。另外,在图8中,省略了三个挠性部件43中的一个挠性部件43的图示,省略了三个有头螺钉44中的一个有头螺钉44的图示。
成像光学***11为使光轴AX1方向的前侧的景象在后侧成像的固定焦点型的光学***。在图7所示的具体例子中,成像光学***11为在内部固定有透镜的镜筒。成像光学***11包括多个透镜。成像光学***11的F值(光圈)为2,但是成像光学***11的F值也可为2以下。
拍摄元件12配置于成像光学***11的光轴AX1方向的后侧。成像光学***11的光轴AX1通过拍摄元件12的拍摄面C。拍摄元件12将通过成像光学***11的透镜成像的被拍摄体像转换为电子信号并进行拍摄。
如图7以及图8所示,沿光轴AX1观察时,光学***保持部件41为矩形的块状。光学***保持部件41为铝合金制,但是材质不限定为铝合金。也可将铁素体类或奥氏体类的不锈钢、或者铜合金作为素材。成像光学***11被嵌入到形成于光学***保持部件41的主体部411的中央附近的开口部,从而成像光学***11固定于光学***保持部件41。
在光学***保持部件41的主体部411的与拍摄元件12侧(lz轴的负方向侧)对置的面设置有螺纹孔51。螺纹孔51是将有头螺钉44紧固于光学***保持部件41的紧固部的具体例中的一个。
元件保持部件42保持拍摄元件12。固定(保持)于元件保持部件42的拍摄元件12的拍摄面C朝向lz轴的正方向。
元件保持部件42具有为铝合金制的板的主体部421。元件保持部件42在主体部421具有沿lZ轴方向贯通的贯通孔52。有头螺钉44的轴部穿过贯通孔52。元件保持部件42具有装配拍摄元件12的柔性印刷基板PF,拍摄元件12借助柔性印刷基板PF固定于元件保持部件42。
另外,在图7中,作为一个例子,分别图示了三个挠性部件43、三个有头螺钉44、三个螺纹孔51以及三个贯通孔52,但是它们的数量不限于此。并且在图8中,作为一个例子,分别图示了两个挠性部件43、两个有头螺钉44、两个螺纹孔51以及两个贯通孔52,省略了一个挠性部件43的图示,一个有头螺钉44的图示,一个螺纹孔51的图示以及一个贯通孔52的图示。
接下来,对挠性部件43和有头螺钉44的具体结构进行说明。有头螺钉44贯通元件保持部件42的贯通孔52,旋入光学***保持部件41的螺纹孔51。
挠性部件43指的是例如由铝和/或磷青铜等材质形成的弹簧、橡胶等弹性部件。在图7中,作为一个例子,示出了挠性部件43为螺旋弹簧的情况。挠性部件43在光学***保持部件41与元件保持部件42之间与有头螺钉44同轴地配置。挠性部件43通过有头螺钉44旋入螺纹孔51而分别与光学***保持部件41的面fc3和元件保持部件42的面fc1接触。挠性部件43对光学***保持部件41和元件保持部件42施加使二者彼此分离的方向的力。面fc3为朝向lz轴的负方向的面,面fc1为朝向lz轴的正方向的面。
具体地说,挠性部件43以力F2按压元件保持部件42的面fc1。并且,有头螺钉44以力F1按压元件保持部件42的朝向lz轴的负方向的面fc2。有头螺钉44的头部被挠性部件43向元件保持部件42的面fc2按压的同时有头螺钉44旋入螺纹孔51。通过调整有头螺钉44的末端部旋入螺纹孔51的量,来调整成像光学***11的内部的透镜与拍摄元件12的拍摄面C之间的距离D。即,挠性部件43和有头螺钉44固定光学***保持部件41与元件保持部件42的相对位置。
另外,挠性部件43也可以是在被施加力时产生塑性变形的部件。因为发生塑性变形的部件同时也伴随弹性变形,产生与弹性部件相似的作用。
[车载用图像识别装置的制造方法]
接下来,对第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法进行说明。
图9是第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法的流程图。
如图9所示,第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1经由以下工序制成:光轴调整工序(步骤S101)、焦点测定工序(步骤S102)、拍摄面位置调整工序(步骤S103)以及固定工序(步骤S104)。以下,对各工序进行具体说明。
首先,在光轴调整工序中,计量固定于光学***保持部件41的成像光学***11的光轴AX1的方位,并调整至优选的方位(步骤S101)。该优选的方位指的是光轴AX1与拍摄面C垂直地相交的状态。通过调整有头螺钉44的末端部旋入光学***保持部件41的螺纹孔51的旋入量,使拍摄元件12的位置相对于成像光学***11相对地移动,来调整方位。
另外,也可省略上述光轴调整工序(步骤S101)。
接下来,在焦点测定工序中,测定成像光学***11的焦点(步骤S102)。更加具体地说,选择投影于投影面的像中与光轴中心的间隔为像高的70%的位置作为焦点检测位置,测定投影于投影面的像中的与光轴中心的间隔为像高的70%的位置的像的周向焦点,并测定投影于投影面的像中的与光轴中心的间隔为像高的70%的位置的像的径向焦点。在光轴AX1通过拍摄面C的中心即点Pv的情况下,这些焦点位置不管周向位置如何都大致恒定。在光轴AXl通过与拍摄面C的中心即点Pv不同的位置的情况下,焦点因周向位置不同而存在差异。在这种情况下,需要至少选择拍摄面C的下半侧的两处作为焦点测定位置,分别测定它们的焦点,并参照这些测定结果决定拍摄面C的位置。
另外,在以下说明中,将“投影于拍摄面的像中的与光轴中心的间隔为像高的70%的位置的像的周向焦点”也称作“像高70%周向焦点”。并且,将“投影于投影面的像中与光轴中心的间隔为像高的70%位置的径向焦点”也称作“像高70%径向焦点”。
接下来,在拍摄面位置调整工序中,使拍摄元件12的拍摄面C相对于成像光学***11相对地移动,来调整拍摄面C的位置(步骤S103)。更加具体地说,通过调整有头螺钉44的末端部旋入光学***保持部件41的螺纹孔51的旋入量,使拍摄元件12的位置相对于成像光学***11相对地移动。
在此,拍摄元件12的拍摄面C在光轴AX1方向的位置被调整到比像高70%周向焦点与像高70%径向焦点的中间位置靠近像高70%周向焦点的位置。在图6中,该位置为比像高70%径向焦点Pm与像高70%周向焦点Ps的中间位置靠近Ps侧的位置。并且,也可使拍摄元件12的拍摄面C位于图6中的点Ps的右侧。但是,拍摄面C的位置必须调整至像高70%周向焦点Ps与拍摄面C的间隔比像高70%周向焦点Ps与像高70%径向焦点Pm的间隔小的位置。
另外,在上述光轴调整工序中,优选将光轴AX1调整至在拍摄面C的中心即点Pv与拍摄面C相交的位置。为了实现这样的调整。需要在拍摄元件10追加用于使拍摄元件沿与光轴方向垂直的方向移动的调节机构。
并且,在上述焦点测定工序中,焦点测定位置不限定为距离光轴中心的间隔为像高的70%的位置。例如,也可为这样的位置:与光轴中心相距的距离为光轴中心与拍摄面C的边缘之间的距离的一半,或者大于光轴中心与拍摄面C的边缘的距离的一半。其结果是,如果与光轴中心相距像高的70%的位置的拍摄面C的位置包含在本发明所要求保护的范围内的话,生产这样的产品的制造方法就为本申请的权利要求书所涉及的制造方法。另外,焦点测定位置也可为与光轴中心相距像高的70%以上的位置,但是不希望选择距离光轴中心超过像高的100%的位置。
接下来,在固定工序中,将拍摄元件12相对地固定于成像光学***11(步骤S104)。具体地说,从有头螺钉44取下调整了有头螺钉44的工具。借助伴随挠性部件43的弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力,将光学***保持部件41与元件保持部件42的相对位置固定。
<变形例>
接下来,对第一实施方式的制造方法的变形例进行说明。图10是第一实施方式的变形例的制造方法的流程图。
如图10所示,第一实施方式的变形例的制造方法与上述图9所示的第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法的不同之处在于,在焦点测定工序(步骤S102)后,根据测定的焦点进行判断这一点上。对于第一实施方式的变形例的制造方法中的与第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法相同的步骤省略说明。
在焦点测定工序(步骤S102)之后,将在步骤S102中测定的像高70%周向焦点与像高70%径向焦点的差与指定值进行比较(步骤S301)。在以下说明中,将“在步骤S102中测定的像高70%周向焦点与像高70%径向焦点的差”也称作“周向焦点与径向焦点的差”或者也简称为“焦点的差”。
在该例子中,在步骤S301中,判断焦点的差是否为指定值以上。在焦点的差为指定值以上的情况下(步骤S301为是),进入到步骤S103。在焦点的差不为指定值以上的情况下(步骤S301为否),进入到步骤S104。
如以上说明,在第一实施方式的变形例的制造方法中,在成像光学***11的周向焦点与径向焦点的差为指定值以上的情况下进行拍摄面位置调整工序。并且,在该变形例的制造方法中,在成像光学***11的周向焦点与径向焦点的差不到指定值的情况下不进行拍摄面位置调整工序。
如此,在第一实施方式的变形例的制造方法中,对制造对象产品中的成像光学***11的周向焦点与径向焦点的差为指定值以上的产品进行拍摄面位置调整工序。因此,根据第一实施方式的变形例的制造方法,对于焦点的差不到指定值的产品,可以省略拍摄面位置调整工序。
并且,在第一实施方式的变形例的制造方法中,在制造对象产品中,按照焦点的差的从大到小的顺序排列,对属于指定比例范围的产品进行拍摄面位置调整工序。
<第二实施方式>
图11是表示本申请的第二实施方式的成像光学***11-2的MTF曲线的一个例子的坐标图。测定条件与图6相同。图11的MTF曲线与图6的MTF的差别在于,即使在径向焦点Pm2处,周向解像力也比径向解像力高。表示这样的MTF曲线的成像光学***的MTF曲线在周向上和径向上大不相同,且焦点位置也不相同,从这一点来看,一般不视为高品质的成像光学***。但是,在应用于本申请所涉及的车载用图像识别装置的情况下,由于能够清楚地表示示出行车车道的线的轮廓,因此这样的成像光学***有效。
在使用本实施方式所涉及的成像光学***11-2的情况下,即使拍摄面C位于径向焦点上,周向解像力也比径向解像力高。在这种状态下也能够使用车载用图像识别装置。但是,与第一实施方式相同,更加优选拍摄面C位于周向焦点附近的结构。因为周向解像力在周向焦点附近更高。与第一实施方式的情况相同,拍摄面C的位置的更加优选的范围为比周向焦点Ps2与径向焦点Pm2的中间即点P1靠周向焦点Ps2的位置,例如优选的位置为点P2。除此之外优选的位置也可为相对于周向焦点Ps2位于径向焦点Pm2的相反的一侧的位置,即点P3。
另外,在以下说明中,在不区分成像光学***11与成像光学***11-2的情况下,将成像光学***11与成像光学***11-2总体简称为成像光学***11。
<第三实施方式>
接下来,参照图12对第三实施方式进行说明。
图12是第三实施方式所涉及的车载用图像识别装置所具有的拍摄部10a的局部剖视图。
第三实施方式所涉及的车载用图像识别装置与第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1不同之处在于:挠性部件43a的端部分别固定于光学***保持部件41a和元件保持部件42a,挠性部件43处于被拉伸的状态。对于图12所示的拍摄部10a的构成要素中的与图8所示的拍摄部10的构成要素相同的部分标记与图8相同的符号并省略其说明。
光学***保持部件41a具有沿lZ轴方向贯通的螺纹孔51a。元件保持部件42a没有贯通孔,元件保持部件42a被从螺纹孔51a的下侧旋入的有头螺钉44a的末端朝向上方按压。
在该例子中,挠性部件43a为螺旋弹簧。挠性部件43a配置于光学***保持部件41a与元件保持部件42a之间,挠性部件43a的两端分别固定于光学***保持部件41a与元件保持部件42a。有头螺钉44a对光学***保持部件41a与元件保持部件42a施加使两个部件分离的方向的力,与此相对,挠性部件43a施加使这两个部件靠近的方向的力。通过调整有头螺钉44a旋入螺纹孔51a的旋入量,来调整上述成像光学***11的内部的透镜与拍摄元件12的拍摄面C之间的距离D和方位。即,挠性部件43a和有头螺钉44a将光学***保持部件41a与元件保持部件42a的相对位置固定。
另外,在图12中,作为一个例子,分别图示了两个挠性部件43a,两个有头螺钉44a以及两个螺纹孔51a,省略了一个挠性部件43a的图示,一个有头螺钉44a的图示以及一个螺纹孔51a的图示。
<第四实施方式>
接下来,对第四实施方式进行说明。第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置与第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的不同之处在于:不是通过螺钉而是通过粘接剂将拍摄元件12的拍摄面C与成像光学***11的位置关系固定。
图13是第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置所具有的拍摄部10b的局部剖视图。对图13所示的拍摄部10b的构成要素中的与图8所示的拍摄部10的构成要素相同的部分标记与图8相同的符号,并省略其说明。
拍摄部10b具有光学***保持部件41b以及元件保持部件42b。该光学***保持部件41b与元件保持部件42b通过粘接剂60而粘接在一起。
元件保持部件42b保持拍摄元件12。元件保持部件42b包括具有板形状的主体部421b和沿光轴方向延伸的一对臂部422b。主体部421b以与光轴AX1相交的方式扩展,臂部422b与主体部421b的两端连接。臂部422b在末端部具有朝向光学***保持部件41b开口的槽52b。
如图13所示,粘接剂60涂抹于槽52b中。该槽52b的lZ轴方向的宽度比光学***保持部件41b的lZ轴方向的宽度宽。并且,在光学***保持部件41b的缘部412b与槽52b的底之间存在间隙。因此,在涂抹粘接剂60之前以及粘接剂60固化之前,光学***保持部件41b能够在缘部412b容纳于槽52b内的状态下沿lx方向、ly方向以及lz方向移动,且能够绕lx轴、ly轴以及lz轴旋转。
粘接剂60例如为通过照射紫外线而固化的紫外线固化树脂。粘接剂60在涂抹于槽52b后,照射紫外线之前,不会固化。在调整好成像光学***11与拍摄元件12的拍摄面C之间的距离D以及方位关系的状态下,对涂抹于槽52b的粘接剂60照射紫外线。通过照射紫外线,粘接剂60固化,在调整好距离D与方位的状态下,光学***保持部件41b与元件保持部件42b的相对位置关系被固定。
接下来,对第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置1b的制造方法进行说明。
图14是第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置1b的制造方法的流程图。
第四实施方式所涉及的车载用图像识别装置1b的制造方法与第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法的不同之处在于:用具有光轴调整工序(步骤S101a)、拍摄面位置调整工序(步骤S103a)、填充粘接剂60的填充工序(步骤S201)以及使粘接剂60固化的固化工序(步骤S202)的方法来代替具有光轴调整工序(步骤S101)、拍摄面位置调整工序(步骤S103)以及固定工序(步骤S104)的方法。因此,对于车载用图像识别装置1b的制造方法中的与第一实施方式所涉及的车载用图像识别装置1的制造方法相同的构成部分省略其说明。
首先,将光学***保持部件41b的缘部412b***元件保持部件42b的槽52b中。此时,利用未图示的工具分别保持元件保持部件42b和光学***保持部件41b。这些工具能够改变元件保持部件42b与光学***保持部件41b的相对方位和位置关系。并且,缘部412b为不与槽52b的内侧的面接触的状态。
接下来,在光轴调整工序中,计量固定于光学***保持部件41b的成像光学***11的光轴AX1的方位,并调整至优选的方位(步骤S101a)。该优选的方位指的是光轴AX1与拍摄面C垂直地相交,并通过拍摄面C的中心的状态。由于光学***保持部件41b的缘部412b不与元件保持部件42b的槽52b的内侧接触,因此能够通过所述工具使光学***保持部件41b相对于元件保持部件42b沿lx方向、ly方向以及lz方向移动,并能够使光学***保持部件41b相对于元件保持部件42b绕lx轴、ly轴以及lz轴旋转。
在焦点测定工序(步骤S102)后,在拍摄面位置调整工序中,调节拍摄元件12的拍摄面C的位置(步骤S103a)。更加具体地说,操作所述工具,使光学***保持部件41b相对于元件保持部件42b沿光轴AXl方向移动。
如此,拍摄元件12的拍摄面C在光轴AXl方向的位置被调整至比像高70%周向焦点与像高70%径向焦点的中间位置靠近像高70%周向焦点的位置。
接下来,在填充工序中,将粘接剂60填充于光学***保持部件41b的侧面与元件保持部件42b的槽52b之间(步骤S201)。更加具体地说,在光学***保持部件41b的侧面与元件保持部件42b的臂部的槽52b彼此非接触地(隔着指定间隙)对置的状态下,将粘接剂60充满光学***保持部件41b的侧面与槽52b之间的间隙的至少一部分。
粘接剂60的填充工序可以在拍摄面位置调整工序(步骤S103a)之前进行,可以在拍摄面位置调整工序(步骤S103a)之后进行,还可以与拍摄面位置调整工序(步骤S103a)同时进行。在拍摄面位置调整工序(步骤S103a)之前填充粘接剂60的情况下,也可事先将粘接剂60涂抹于光学***保持部件41b的侧面或者元件保持部件42b的槽52b。
接下来,在固化工序中,使粘接剂60固化(步骤S202)。例如通过照射紫外线使粘接剂60固化。通过粘接剂60固化,光学***保持部件41b与元件保持部件42b的相对位置和方位被固定。因此,拍摄元件12与成像光学***11的相对位置和方位被固定。
也可使粘接剂60的一部分固化。换言之,也可分两个以上阶段使拍摄元件12与成像光学***11的相对位置和方位固定。例如,在分两个以上阶段使粘接剂60固化的情况下,若在最开始的固化中,获得了不损害成像光学***11的方位已被调整好这一状态的程度的强度的话,其后能够容易地维持成像光学***11与拍摄元件12的相对方位关系。
像这样,对于成像光学***11与拍摄元件12的相对位置和方位,能够在进行了微妙的调整的状态下,不损害该状态地完成固定。
Claims (43)
1.一种车载用图像识别装置,其包括:
成像光学***,所述成像光学***使光轴方向的前侧的景象在后侧成像,且所述成像光学***为固定焦点型;
拍摄元件,所述拍摄元件配置于所述光轴方向的后侧,且所述成像光学***的光轴通过该拍摄元件的拍摄面;以及
集成电路,所述集成电路对通过所述拍摄元件拍摄的所述景象的图像进行读取并进行图像识别处理,
将使投影面沿所述光轴方向移动时通过所述成像光学***而收敛的光的半径方向的解像力表现为极大的位置称作径向焦点,将使投影面沿所述光轴方向移动时所述收敛的光的周向的解像力表现为极大的位置称作周向焦点,将所述拍摄面的所述景象的铅垂方向的下半部所投影的部位称作下半部,将所述拍摄面的对角线的长度的一半称作像高,将所述光轴与所述拍摄面的交点称作光轴中心,
此时,在所述成像光学***投影于所述拍摄元件的像的与光轴中心的间隔为所述像高的70%的位置,所述拍摄面的至少所述下半部位于比径向焦点与周向焦点的中间位置靠近所述周向焦点的位置,
所述周向焦点与所述拍摄面的间隔比所述周向焦点与所述径向焦点的间隔小,通过所述集成电路进行的图像识别处理包括识别画在路面上的表示行车车道的线的处理。
2.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
距离所述光轴中心的间隔为所述像高的70%的位置处的所述拍摄面与所述周向焦点的间隔不到所述周向焦点与所述径向焦点的间隔的一半。
3.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
在所述拍摄元件的拍摄面上的、与所述光轴中心的间隔为像高的70%的位置,通过所述成像光学***在所述拍摄面上投影的像的周向解像力比径向解像力高,
将所述拍摄元件的像素间隔设为d(mm),将所述周向解像力定义为针对在所述拍摄面上以1/9d(lp/mm)间隔沿周向排列且沿径向延伸的黑色的多条直线的像的MTF值。
4.根据权利要求2所述的车载用图像识别装置,其中,
在所述拍摄元件的拍摄面上的、与所述光轴中心的间隔为像高的70%的位置,通过所述成像光学***在所述拍摄面上投影的像的周向解像力比径向解像力高,
将所述拍摄元件的像素间隔设为d(mm),将所述周向解像力定义为针对在所述拍摄面上以1/9d(lp/mm)间隔沿周向排列且沿径向延伸的黑色的多条直线的像的MTF值。
5.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
在所述拍摄元件的拍摄面上的、与所述光轴中心的间隔为像高的70%的位置,通过所述成像光学***在所述拍摄面上投影的像的周向解像力比径向解像力高,
将所述拍摄元件的像素间隔设为d(mm),将所述周向解像力定义为针对在所述拍摄面上以1/9d(lp/mm)间隔沿周向排列且沿径向延伸的黑色的多条直线的像的MTF值;
所述拍摄元件在所述拍摄面的表面具有彩色滤波阵列,
所述周向解像力具有50%以上的值。
6.根据权利要求4所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件在所述拍摄面的表面具有彩色滤波阵列,
所述周向解像力具有50%以上的值。
7.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
所述成像光学***的F值为2以下。
8.根据权利要求5所述的车载用图像识别装置,其中,
所述成像光学***的F值为2以下。
9.根据权利要求6所述的车载用图像识别装置,其中,
所述成像光学***的F值为2以下。
10.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
11.根据权利要求5所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
12.根据权利要求6所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
13.根据权利要求9所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
14.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
15.根据权利要求5所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
16.根据权利要求6所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
17.根据权利要求12所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
18.根据权利要求13所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
19.根据权利要求1所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
20.根据权利要求5所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
21.根据权利要求6所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
22.根据权利要求9所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
23.根据权利要求11所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
24.根据权利要求13所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
25.一种车载用图像识别装置的制造方法,是制造权利要求1至24中任一项所述的车载用图像识别装置的方法,其包括:
焦点测定工序,在所述焦点测定工序中,在焦点测定位置测定周向焦点和径向焦点;
拍摄面位置调整工序,在所述拍摄面位置调整工序中,使所述拍摄元件相对于所述成像光学***相对地移动,使所述拍摄面位于这样的位置:该位置比所述周向焦点与所述径向焦点的中间位置靠近所述周向焦点,且所述周向焦点与所述拍摄面的间隔比所述周向焦点与所述径向焦点的间隔小;以及
固定工序,在所述固定工序中,将所述拍摄元件与所述成像光学***相对地固定,
所述焦点测定位置为这样的位置:距离所述光轴中心的距离为所述光轴中心与所述拍摄面的边缘的距离的一半或者大于所述光轴中心与所述拍摄面的边缘的距离的一半。
26.根据权利要求25所述的车载用图像识别装置的制造方法,其中,
在制造所述车载用图像识别装置的制造线上作为部件被提供的所述成像光学***中,按照所述周向焦点与所述径向焦点的差的从大到小的顺序排列,对属于指定比例范围的所述成像光学***进行所述拍摄面位置调整工序。
27.根据权利要求25所述的车载用图像识别装置的制造方法,其中,
在使用制造线制造的产品中,在使用在所述焦点测定工序中测定出所述周向焦点与所述径向焦点之差超过指定值的成像光学***进行制造的情况下,进行所述拍摄面位置调整工序。
28.一种车载用图像识别装置,其包括:
成像光学***,所述成像光学***使光轴方向的前侧的景象在后侧成像,且所述成像光学***为固定焦点型;
拍摄元件,所述拍摄元件配置于所述光轴方向的后侧,且所述成像光学***的光轴通过该拍摄元件的拍摄面;以及
集成电路,所述集成电路读取通过所述拍摄元件拍摄的影像信息并进行图像识别处理,
将使投影面沿所述光轴方向移动时通过所述成像光学***而收敛的光的半径方向的解像力表现为极大的位置称作径向焦点,将使投影面沿所述光轴方向移动时所述收敛的光的周向的解像力表现为极大的位置称作周向焦点,将所述拍摄面的所述景象的铅垂方向的下半部所投影的部位称作下半部,将所述拍摄面的对角线的长度的一半称作像高,将所述光轴与所述拍摄面的交点称作光轴中心,
此时,在所述拍摄面的与所述光轴中心相距所述像高的70%的位置处的至少所述下半部,所述成像光学***投影于所述拍摄元件的像的周向解像力比径向解像力高,利用所述集成电路进行的图像识别处理包括识别画在路面上的表示行车车道的线的处理。
29.根据权利要求28所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件在所述拍摄面的表面具有彩色滤波阵列,
将所述拍摄元件的像素间隔设为d(mm),在将所述周向解像力定义为针对在所述拍摄面上以1/9d(lp/mm)间隔沿周向排列且沿径向延伸的黑色的多条直线的像的MTF值的情况下,所述周向解像力具有50%以上的值。
30.根据权利要求28所述的车载用图像识别装置,其中,
所述成像光学***的F值为2以下。
31.根据权利要求29所述的车载用图像识别装置,其中,
所述成像光学***的F值为2以下。
32.根据权利要求28所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
33.根据权利要求29所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
34.根据权利要求31所述的车载用图像识别装置,其中,
所述拍摄元件能够输出每帧横1280像素,纵720像素以上大小的图像。
35.根据权利要求28所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
36.根据权利要求29所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
37.根据权利要求31所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
38.根据权利要求34所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
挠性部件,所述挠性部件存在于所述光学***保持部件与所述元件保持部件之间;以及
调节部件,所述调节部件在接触面与所述元件保持部件和所述挠性部件中的任一方或者双方接触,并通过紧固部紧固于所述光学***保持部件,
所述挠性部件的至少一部分发生弹性变形或者塑性变形,
伴随所述弹性变形的反作用力或者因伴随所述塑性变形的残留应力引起的反作用力作用于将所述元件保持部件朝向所述接触面按压的方向。
39.根据权利要求28所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
40.根据权利要求29所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
41.根据权利要求31所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
42.根据权利要求34所述的车载用图像识别装置,其中,
所述车载用图像识别装置还包括:
光学***保持部件,所述光学***保持部件保持所述成像光学***;以及
元件保持部件,所述元件保持部件保持所述拍摄元件;
所述元件保持部件的表面与所述光学***保持部件的表面为隔着间隙彼此非接触的状态,
固化了的粘接剂填满所述元件保持部件与所述光学***保持部件之间的所述间隙的至少一部分。
43.一种车载用图像识别装置的制造方法,是制造权利要求28至42中任一项所述的车载用图像识别装置的方法,其包括:
焦点测定工序,在所述焦点测定工序中,在焦点测定位置测定周向焦点和径向焦点;
解像力调整工序,在所述解像力调整工序中,使所述拍摄元件相对于所述成像光学***相对地移动,形成所述拍摄面的与所述光轴中心相距所述像高70%的位置处的周向解像力比径向解像力高的状态;以及
固定工序,在所述固定工序中,将所述拍摄元件与所述成像光学***相对地固定,所述焦点测定位置为这样的位置:距离所述光轴中心的距离为所述光轴中心与所述拍摄面的边缘的距离的一半或者大于所述光轴中心与所述拍摄面的边缘的距离的一半。
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Granted publication date: 20190315 Termination date: 20210928 |
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