DE2403518A1 - Measurement of distance from object to reference system - involves optical image correlator with at least one correlation structure - Google Patents
Measurement of distance from object to reference system - involves optical image correlator with at least one correlation structureInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Messung der relativen Entfernung eines Objektes zu einem Bezugssystem unter Verwendung eines optischen Bildkorrelators, sowie Einrichtung zu dessen Durchführung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der relativen Entfernung eines Objektes zu einem Bezugssystem unter Verwendung eines optischen Bildkorrelators, welcher mindestens eine Korrelationsstruktur aufweist, und mit einer Relativbewegung zwischen Objektbild und Bild-Korrelator. Method of measuring the relative distance of an object to a reference system using an optical image correlator, and means for its implementation The invention relates to a method for measuring the relative Distance of an object to a reference system using an optical Image correlator, which has at least one correlation structure, and with a relative movement between the object image and the image correlator.
Die Verwendung von optischen Bildkorrelatoren zur Sntfernungsmessung ist bekannt. Das Objekt, dessen Entfernung bestimmt werden soLl, wird dabei auf eine oder in der Nähe einer als Ortsfrequenzfitter wirkenden Gitterstruktur abgebildet. Nach Beeinflussung des &bbildungsstrahlenganges durch diese Gitterstruktur gewinnt man aus den resultierenden Lichtflüssen mittels fotoelektrischer Mittel elektrische Signale, aus denen eine Information über die Scharfeinstellung des Objektbildes auf das Gitter hergieitet wird. Aus der Stellung der Abbildungsoptik im Falle der Scharfeinstellung gewinnt man dann die Objektentfernung. Wie sich gezeigt hat, hängt die btualität der fotoelektrischen Signale stark vom Vorliegen hinreichender Kontraste und Helligkeiten im Objektbild ab.The use of optical image correlators for distance measurement is known. The object, the distance of which is to be determined, is displayed imaged one or in the vicinity of a grating structure acting as a spatial frequency filter. After influencing the beam path through this grating structure wins one from the resulting light fluxes by means of photoelectric means electrical Signals that provide information about the focus of the subject image is hergieitet on the grid. From the position of the imaging optics in the case of the Focusing, you then gain the object distance. As it turns out, depends the quality of the photoelectric signals depends on the presence of sufficient contrasts and brightnesses in the object image.
Bei Objekten mit Strukturen, welche Vorzugsrichtungen aufweisen (z.ß. Türkanten usw.) ist wesentlich, daß die Gitterstruktur in ihrer Form und Orientierung an das Objektbild angepaßt ist. Das gilt insbesondere für eindimensionale Gitterstrukturen.For objects with structures that have preferred directions (e.g. Door edges etc.) it is essential that the shape and orientation of the lattice structure is adapted to the object image. This is especially true for one-dimensional lattice structures.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Verfahren und Einrichtungen der eingangs genannten Art anzugeben, welche die dargelegten Beschränkungen in der Verwendung bekannter Einrichtungen nicht mehr aufweisen.The object of the invention is therefore to provide the method and devices Specify the type mentioned at the beginning, which the stated restrictions in use known facilities no longer have.
Diese Aufgabe wird gelost durch ein Verfahren zur Messung der relativen Entfernung eines Objektes zu einem Bezugssystem unter Verwendung eines optischen Bildkorrelators, welcher mindestens eine Korrelationsstruktur aufweist, und mit einer Relativbewegung zwischen Objektbild und Bildkorrelator, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Meßobjekt im Bereich des blickfeldes des optischen bildkorrelators eine Struktur projiziert wird, deren azimutale Orientierung mit derjenigen der Kcrrelationsstruktur starr gekoppelt ist, und daß die aus dem Zusammenwirken der vom Objekt zurückkehrenden Lichtflüsse mit dem Bildkorrelator entstehenden fotoelektrischen Signale nach Große der Frequenz (Grundwelle und Oberwelle) im Hinblick auf die Objektenfernung ausgewertet werden.This task is solved by a method for measuring the relative Distance of an object to a reference system using an optical Image correlator, which has at least one correlation structure, and with a relative movement between the object image and the image correlator, characterized in that that on the measurement object in the field of view of the optical image correlator a Structure is projected whose azimuthal orientation with that of the correlation structure is rigidly coupled, and that the result of the interaction of those returning from the object Photoelectric signals produced by the image correlator according to Große the frequency (fundamental wave and harmonic) evaluated with regard to the object distance will.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine mit dem optischen Bildkcrrelator gekoppelte Projektionsvorrichtung, welche die Struktur auf das Meßobjekt projiziert Eine Ausführungform S der Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Projektionsvorrichtung, die eine Struktur projiziert, welche nur nach einer räumlichen Richtung ihre Form ändert. Zweckmäßig verwendet man eine Struktur, welche in ihrer Form und Orientierung an die Korrelationsstrukturen angepaßt ist. Mit Vorteil findet die Einrichtung Verwendung in einem Gerät zur Blindenorientierung.A facility for carrying out the procedure is marked by a projection device coupled to the optical image correlator, which the structure is projected onto the measurement object. An embodiment S of the device is characterized by a projection device that projects a structure which only changes its shape in one spatial direction. Used appropriately one structure, which in its form and orientation to the correlation structures is adapted. The device is advantageously used in a device for the orientation of the blind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the schematic drawing illustrated embodiment explained in more detail.
Ein optischer Bildkorrelator 1 ist mit einer Projektionseinrichtung 2 optisch und mechanisch derart gekoppelt, daß eine, auf ein Objekt 3 projizierte Struktur 4 im Blickfeld des Korrelators 1 liegt und von diesem erfaßt wird.An optical image correlator 1 is provided with a projection device 2 optically and mechanically coupled in such a way that one projected onto an object 3 Structure 4 lies in the field of view of the correlator 1 and is detected by it.
Die Funktion dieser Einrichtung ist folgendes Die projizierte Struktur 4 wird auf eine, innerhalb des Korrelators 1 befindliche, mechanisch transversal zur optischen Achse bewegte Korrelationsstruktur abgebildet. Mittels nachgeschalteter fotoelektrischer Mittel werden elektrische Signale erzeugt, aus denen ein Kriterium für die Schärfe der Abbildung auf der Korrelationsstruktur abgeleitet wird.The function of this facility is as follows: The projected structure 4 becomes mechanically transversal to one located within the correlator 1 mapped correlation structure moved to the optical axis. By means of downstream Photoelectric means are generated electrical signals from which a criterion for the sharpness of the image on the correlation structure is derived.
Zur Entfernungsmessung regelt man mittels eines Servosystems das abbildende Objektiv des Korrelators auf ein Maximum der Bildschärfe und bestimmt die Entfernung des Objektes 3 aus der dann vorliegenden Objektiveinstellung.To measure the distance, a servo system is used to regulate the imaging Objective of the correlator to a maximum of the image sharpness and determines the distance of the object 3 from the then present lens setting.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Gerät zur Blindenorientierung kann man die Entfernungsanzeige auf eine Fingerabtasteinrichtung übertragen. Für eine vereinfachte Ausführungsform kann es aber auch ausreichen, das Korrelatorobjektiv auf eine passende Enffiernung fest einstellbar auszuführen (z.B. auf 3 m) und mit den fotoelektrischen Signalen einen elektromechanischen Vibrator als Fingertaster anzusteuern. Die Stärke der Vibration entspricht dann als Warnsignal direkt der Entfernung des Hindernisses.When using the device according to the invention in one device For orientation for the blind, the distance display can be displayed on a finger-scanning device transfer. For a simplified embodiment, however, it can also be sufficient execute the correlator objective permanently adjustable to a suitable Enffiernung (e.g. at 3 m) and with the photoelectric signals an electromechanical vibrator controlled as a finger switch. The strength of the vibration then corresponds to a warning signal directly to the distance of the obstacle.
Wie ersichtlich, besitzt die erfindungsgemäße Einrichtung den Vorteil, auch strukturlose und glattflächige, schlecht beleuchtete Objekte anmessen zu können. Sogar beim Fehlen jeder Fremdbeleuchtung in völlig dunklen Räumen bleibt die Funktion erhalten. Die Winkellage eines mit der Einrichtung ausgerüsteten Gerätes kann beliebig sein, solange nur das Objekt im Blickfeld- des Eingangsobjektivs bleibt.As can be seen, the device according to the invention has the advantage to be able to measure structureless and smooth-surfaced, poorly lit objects. Even if there is no external lighting in completely dark rooms, the function remains obtain. The angular position of a device equipped with the device can be arbitrary as long as the object remains in the field of view of the input lens.
Claims (6)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2403518A DE2403518C2 (en) | 1974-01-25 | 1974-01-25 | Method for measuring the relative distance of an object to a reference system using an optical image correlator, as well as the device for its implementation |
JP50008318A JPS5945921B2 (en) | 1974-01-25 | 1975-01-19 | A device that measures the relative distance between an object and a measurement reference system |
GB298675A GB1475232A (en) | 1974-01-25 | 1975-01-23 | Method of measuring the relative spacing of an object from an optical image correlator |
FR7502333A FR2259371B3 (en) | 1974-01-25 | 1975-01-24 | |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2403518A1 true DE2403518A1 (en) | 1975-08-07 |
DE2403518C2 DE2403518C2 (en) | 1984-02-02 |
Family
ID=5905658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2403518A Expired DE2403518C2 (en) | 1974-01-25 | 1974-01-25 | Method for measuring the relative distance of an object to a reference system using an optical image correlator, as well as the device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2403518C2 (en) |
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DE3725896A1 (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-16 | Angele Eduard Ing Grad | Method and device for detecting the position of a vehicle |
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1974
- 1974-01-25 DE DE2403518A patent/DE2403518C2/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2403518C2 (en) | 1984-02-02 |
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