JP2004205222A

JP2004205222A - Distance measuring apparatus

Info

Publication number: JP2004205222A
Application number: JP2002371059A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Honda; 達也本田; Yasushi Maeda; 裕史前田; Takashi Kishida; 貴司岸田; Kazunari Yoshimura; 一成吉村; Kazufumi Oki; 一史大木; Hideji Hamaguchi; 秀司濱口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and accurately measure a distance by utilizing a photographed image. <P>SOLUTION: A distance measuring apparatus comprises a photographing means 2 for generating digital images by photographing; a laser distance measuring means 3 for measuring the distance to an object to be photographed by the photographing means; an image display means 12 for displaying image data; an instructing means 17 for instructing an area between two arbitrary points in the displayed image; and a computing means for computing the distance between the two points, based on the distance information, the focusing distance information of a photographing lens 10, and the image density information of an imaging element 13 in the photographing lens 10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測距装置、殊に撮影した画像を利用して測距を行う測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮影した画像を利用して対象物の高さなどを測定する測距装置が特開平１１−１７３８４０号公報（特許文献１）に示されている。これは校正尺と計測対象物とを同時に撮影する撮影手段を一対用いて、一対の撮影手段と校正尺の既知である位置関係に基づいて画像上の計測対象物までの距離や計測対象物の高さなどを演算により求めるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７３８４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、一対の撮影手段と校正尺とを所定の位置関係に置かなくてはならないことから、どうしても装置全体が大型になるとともに複雑になってしまう。また、上記位置関係がずれたりした場合、正確な測距ができなくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは撮影した画像を利用しての測距を簡便に且つ正確に行うことができる測距装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体までの距離を測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、上記２点間の距離を前記距離情報と撮影レンズの焦点距離情報及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えていることに特徴を有しており、撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体における撮影手段から見て所定の角度だけ離れた２点までの距離を夫々測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、指示された２点間の距離を前記距離情報と角度及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えていることに他の特徴を有している。
【０００７】
この時、画像データとともに演算手段による２点間の距離演算に必要な情報を記録する記録手段を備えていることが好ましい。
【０００８】
また、撮影手段もしくは画像表示手段は、演算手段で演算された結果に基づくスケールもしくはグリッドの表示機能を備えていてもよい。
【０００９】
画像表示手段が画像中におけるレーザ測距手段で距離測定がなされた点を表示する表示機能を備えたものとしていてもよい。
【００１０】
また、少なくとも撮影手段とレーザ測距手段とが単一の器体内に納められているものであっても、撮影手段を主体とするカメラ部と、レーザ測距手段を主体とするとともにカメラ部とは別体として形成された測距部とで構成され、カメラ部に対して着脱自在となっている測距部は、カメラ部との間のデータ通信用インターフェースを備えているものであってもよい。
【００１１】
画像表示手段は、演算手段で演算された２点間の距離の情報を基に複数の画像データを同じ縮尺で同時に表示する比較表示機能を備えたものとするのも好ましい。
【００１２】
レーザ測距手段で２点の距離を測定する場合、そのうちの１点は撮影される画角内の中央１点とするとよい。
【００１３】
また、レーザ測距手段で２点の距離を測定する場合、その２点はレーザ測距手段の投光方向の変更で可変とするとともに、撮影手段から見た２点の角度間隔を検出する角度検出手段を備えたものとしてもよい。
【００１４】
そして記録手段は、着脱自在な外部記憶媒体に記録を行うものであることが好ましい。
【００１５】
画像データ及び２点間距離の演算に必要な距離情報等を別体として形成された画像表示手段及び演算手段に対して送出する通信機能を備えたものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１に示すものは、デジタル画像を生成するカメラ本体１内にレーザ測距手段２を組み込んだもので、カメラ本体１の前面に位置する撮影レンズ１０の脇にレーザ測距手段２におけるレーザ光の投受光部２０が配置されている。このレーザ測距手段２は、カメラ本体１における撮影範囲のほぼ中心にある被写体までの距離を、レーザ光を投光してから被写体からの反射光を受光するまでの時間に基づいて算出するものとなっている。
【００１７】
また上記カメラ本体１は不揮発性メモリで構成された外部記憶媒体３に対する読み書きを行う読み書き部１１と、背面側に配された液晶ディスプレーからなる画像表示部１２とを備えている。さらにカメラ本体１は、ＣＣＤ等の撮像素子１３から得られるデータを処理してデジタル画像を生成する画像処理部１６と、このカメラ本体１０の動作を制御する制御部１５のほかに、指示手段１７と、距離演算を行う演算手段１４とを備えたものとなっている。
【００１８】
ここで上記制御部１５は、撮影のための動作制御や、画像処理部１６で生成された画像の上記外部記憶媒体３への記録や、外部記憶媒体３に記録されている画像の上記画像表示部１２への表示といったことを司るほか、撮影時に上記レーザ測距手段２を作動させることと、レーザ測距手段２から得られた被写体までの距離情報と撮影レンズ１０の焦点距離情報並びに撮像素子の画素密度情報などを外部記憶媒体３に書き込む画像データに付加することを行う。この時の記録フォーマットは独自規格でもよいが、デジタルスチルカメラ用のＥｘｉｆ規格に則ったものとするのが好ましい。
【００１９】
上記指示手段１７は、外部記憶媒体３に書き込まれている画像を画像表示部１２に表示させた状態で画像中の任意の２点を指示するためのものであり、この指示手段１７としては、画像中に表示されたカーソルをカメラ本体１が備えるカーソルキーで任意の位置に移動させて指定を行ったり、画像表示部１２そのものをタッチパネルやタブレットとして画像中の２点をペン等で指示することができるようになっているものを用いることができる。
【００２０】
そして前記演算手段１４は、指示手段１７によって指示された画像中の２点間の実際の距離を演算によって求めるもので、画像データ中に含まれている撮影レンズ１０の焦点距離情報とレーザ測距手段２で得られた距離情報と指示された画像上の２点間の距離情報とによって上記２点間の実際の距離を求める。すなわち、測定したい２点間距離が図２に示すように対象物におけるたとえば両端Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｄ＝Ａ１＋Ａ２である場合、上記対象物を画面中央に入れて撮影すれば、レーザ測距手段２で測定された対象物までの距離情報ｂが得られることから、撮影レンズ１０の焦点距離ｆと被写体と像の関係（（１／ａ）＋（１／ｂ）＝１／ｆ）よりａ＝ｂ×ｆ／（ｂ−ｆ）を求め、さらにカメラ本体１に使用されている撮像素子１３固有の画素密度（画素ピッチ）情報などに基づく画像上の指定された２点間の距離（ｃ１＋ｃ２）を用いて、２点Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｄ＝Ａ１＋Ａ２＝（（ｂ×ｃ１）／ａ）＋（ｂ×ｃ２）／ａを演算し、この演算結果を画像表示部１２に表示する。
【００２１】
撮影モードにセットしたカメラ本体１によって測定したい２点が存在している被写体を画面中央に入れて撮影を行い、次いでカメラ本体１を距離演算モードにセットして上記撮影によって外部記憶媒体３に記録された画像データを呼び出して画像表示部１２に表示させ、指示手段１７を用いて画像中の２点を指示すれば、上述のように２点間の距離が演算されて画像表示部１２に表示されるものである。上記の距離演算モードにおいて呼び出すことができる画像は直前に撮影したものでなくてもよいのはもちろんであり、また距離を知りたい２点は、レーザ測距手段２で距離を測定した被写体上であれば、撮影しなおすことなく変更することができる。
【００２２】
この時、図４に示すように、演算により求めた２点間の距離に応じたグリッドＧやスケールＳが画像表示部１２に表示されるようにしておいてもよい。指定した２点以外の点間の距離の概算を一見して把握することができるものとなる。また、図５に示すように画像表示部１２に表示した画像に他の画像を半透明化して重ねて表示することができるようにするとともに、各画像の指定された２点間の距離が前記演算結果を利用して同一の縮尺で表示されるようにしておくと、異なる画像中の被写体９，９’の２点間の距離の比較を容易に行うことができるものとなる。
【００２３】
なお、図示例のものにおいては、レーザ測距手段２で得られる距離情報はカメラ本体１から被写体までの距離であって、撮影レンズ１０から被写体まで距離ｂではないことから、ここではレーザ測距手段２と撮影レンズ１０の主点との間の距離及び撮影時の撮影レンズの繰り出し量でレーザ測距手段２で得られた距離情報を補正している。撮影レンズ１０とレーザ測距手段２とが常に同じ位置にくるようにレーザ測距手段２を設けてもよいのはもちろんであり、またカメラ本体１から所定の距離以上のところに被写体がある場合、レーザ測距手段２で得られる距離をｂとして扱うとともに、ａ＝ｆとして演算を行うようにしてもよい。
【００２４】
ここではカメラ本体１に距離の演算を行う演算手段１４や指示手段１７を設けたものを示したが、カメラ本体１に設けられている画像表示部１２のサイズは小さいことから、測定したい２点の指示手段１７による指示を十分な精度で行うことは困難である。この点を考えれば、図３に示すように、指示手段１７や演算手段１４は、カメラ本体１とは別体のものとして構成するようにしてもよく、この場合、指示手段１７や演算手段１４としてパーソナルコンピュータを好適に用いることができるとともに、パーソナルコンピュータの画面を画像表示部１２として使用することができる。
【００２５】
外部記憶媒体３を介して画像データを演算手段１４であるパーソナルコンピュータに取り込んで、画像データに含まれている距離情報と焦点距離情報及び画素密度情報を基に、パーソナルコンピュータのディスプレー（画像表示部１２）上でマウスなどの指示手段１７で指定した２点間の距離を前述の演算により求めて表示するのである。この場合においても、図４に示したグリッドやスケールの表示や、複数画像の同一縮尺での表示を行ってもよいのはもちろんである。
【００２６】
別体として構成された演算手段１４に対する画像データの受け渡しは、上記の外部記憶媒体３を介したものとするほか、通信によって外部記憶媒体３が装着されたカメラ本体１をパーソナルコンピュータの外部記憶装置として取り扱うようにしたり、パーソナルコンピュータが持つ記録媒体をカメラ本体１における外部記憶媒体として取り扱われるようにしたりすることで行ってもよい。
【００２７】
図６に他例を示す。これはレーザ測距手段２をカメラ本体１とは別体のものとして構成するとともに、カメラ本体１にレーザ測距手段２を装着した時、カメラ本体１とレーザ測距手段２との間にカメラ本体１側からの要求に応じてレーザ測距手段２を作動させて距離の測定動作を行わせるとともに測定結果としての距離情報をカメラ本体１側で受け取ることができる通信インターフェース（図示せず）を双方に設けたものである。なお、レーザ測距手段２で距離が測定されるのはカメラ本体１で撮影される画角内の中央１点となるように、レーザ測距手段２のカメラ本体１への装着がなされるようにしている。この場合においても、演算手段１４や指示手段１７を更に別体で構成してもよい。また、カメラ本体１とレーザ測距手段２とをこのように別体としたものにおいては、外部記憶媒体３をレーザ測距手段２側に設けて、カメラ本体１から得た画像データ（焦点距離情報や画素密度情報を含む）にレーザ測距手段２側で距離情報を付加して外部記憶媒体３に書き込むようにしたものであってもよい。
【００２８】
図７に他の実施の形態の一例を示す。これはカメラ本体１に装着されるレーザ測距手段２として、２つの投受光部２０，２０を備えて所定の角度αをなす２方向の測距を行うことができるものを用いている。この場合、レーザ光が照射された２点ｐ１，ｐ２までの距離Ｌ１，Ｌ２を夫々測定することができるとともに、上記角度αが既知であることから、図８に示すように上記２点ｐ１，ｐ２間の間隔Ｌ３も演算（Ｌ３＝（Ｌ１²＋Ｌ２²−２Ｌ１・Ｌ２・ｃｏｓα）^1/2）で求めることができ、更には被写体がカメラ本体１と正対していなくて傾いている場合の上記２点ｐ１，ｐ２間の距離Ｌ３や傾きβも演算で求めることができる。
【００２９】
従って、外部記憶媒体３に記録する画像データに、上記２点までの２つの距離情報と上記角度αと画素密度情報と画像上の上記２点がどこであるかを記録しておくことで、この画像を画像表示手段１に呼び出して指示手段１７で指定した被写体上の任意の２点Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｄの演算を行う時、被写体の上記傾きβに応じた補正を加えることができるものであり、指示された任意の２点間の距離Ｄを傾きβがあっても正確に演算することができる。レーザ測距手段２で被写体上のどの２点までの距離を測定したのかは、レーザ測距手段２が投光したレーザスポット光が被写体に照射されている状態を撮影することで、レーザスポット光がどの位置にあるかを撮影した画像から確認することで行うことができる。
【００３０】
この時のレーザ測距手段２で距離を測定する２点ｐ１，ｐ２は、カメラ本体１の撮影画角の中心からたとえば左右に１０°の位置（角度α＝２０°）となるように中心から等角度のところにくるようにしたり、図９に示すように、レーザ測距手段２で距離が測定される２点ｐ１，ｐ２のうちの１点を撮影される画角内の中央１点とするのが上記角度βの演算（特に傾いているか否かの検出）が容易となる点で好ましい。また、後者であれば、傾いていない場合の距離Ｌ３はＬ２・ｔａｎαで演算することができる。
【００３１】
レーザ測距手段で距離が測定される２点ｐ１，ｐ２は、レーザ測距手段２の投光方向の変更で可変としておいても、つまり、角度αを可変としておいてもよい。この場合、撮影手段から見た２点の角度αを検出する角度検出手段も設けておく。被写体の状況や被写体とカメラ本体１との位置関係に応じて上記２点を変更することができるために、状況にかかわらず正確な測定を行うことができるものとなる。
【００３２】
この場合の上記角度αの変更は、たとえば２つの投受光部２０，２０の光軸が交わる点を中心に２つの投受光部２０，２０を夫々回動させることができるようにすることで行うことができ、角度αはポテンショメータなどを用いた角度検出手段によって、２つの投受光部２０，２０と回転軸とを結ぶ２つの線（光軸）がなす角度αを検出すればよい。
【００３３】
なお、図３〜図６に示した構成は、レーザ測距手段２で２点の測距を行うものにおいても適用することができる。また、レーザ測距手段２としては、図１０に示すように、２つのレーザ光源２１，２１を備えたもののほか、図１１に示すように、一つのレーザ光源と、このレーザ光源から出力されるレーザ光の方向を変更するミラー２２とを組み合わせたものを用いることができる。図中２３は集光レンズである。ちなみに前者であれば、低光量のレーザ光源でも離れたところにある被写体にレーザスポット光を照射することができ、後者であれば、レーザ光源２１の数が一つでよいために小型化の点で有利となる。また、ミラー２２として全反射ミラーを使用してミラー２２を駆動することで照射方向を変更することにより、ミラー２２による光量低下を小さくすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体までの距離を測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、上記２点間の距離を前記距離情報と撮影レンズの焦点距離情報及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えているために、画像中の任意の２点間の距離を簡便に求めることができる。
【００３５】
また、撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体における撮影手段から見て所定の角度だけ離れた２点までの距離を夫々測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、指示された２点間の距離を前記距離情報と角度及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えているものにおいては、撮影手段と正対していない傾いた面に存在している２点を指示した場合にも、その２点間の距離を正確に且つ簡便に求めることができる。
【００３６】
この時、画像データとともに演算手段による２点間の距離演算に必要な情報を記録する記録手段を備えていると、この画像を呼び出して任意の２点を指定し、この２点間の距離を求めさせることができるものであり、必要な時に必要な距離情報を得ることができる。
【００３７】
また、撮影手段もしくは画像表示手段が演算手段で演算された結果に基づくスケールもしくはグリッドの表示機能を備えていると、被写体の概略の寸法を容易に知ることができる。
【００３８】
画像表示手段が画像中におけるレーザ測距手段で距離測定がなされた点を表示する表示機能を備えたものとしておけば、たとえばレーザ測距手段のレーザスポット光が撮影した画像内に写るようにしておけば、指定手段で指定する任意の２点の指定有効部分を容易に知ることができる。
【００３９】
また、少なくとも撮影手段とレーザ測距手段とが単一の器体内に納められているものであると、撮影及びレーザ測距時の取り扱いが容易となる。
【００４０】
また、撮影手段を主体とするカメラ部と、レーザ測距手段を主体とするとともにカメラ部とは別体として形成された測距部とで構成され、カメラ部に対して着脱自在となっている測距部は、カメラ部との間のデータ通信用インターフェースを備えているものであってもよく、この場合は必要な時のみ測距部を装着したり、複数のカメラ部で一つの測距部を共用するといったことが可能となる。
【００４１】
画像表示手段は、演算手段で演算された２点間の距離の情報を基に複数の画像データを同じ縮尺で同時に表示する比較表示機能を備えたものとするのも好ましい。撮影距離が異なる複数の画像内の被写体の長さ（大きさ）の比較が容易となる。
【００４２】
レーザ測距手段で２点の距離を測定する場合、そのうちの１点は撮影される画角内の中央１点としておくと、必要な演算を簡略化することができて高速に処理することができる。
【００４３】
また、レーザ測距手段で２点の距離を測定する場合、その２点はレーザ測距手段の投光方向の変更で可変とするとともに、撮影手段から見た２点の角度間隔を検出する角度検出手段を備えたものとしてもよい。被写体と撮像手段との位置関係に制約があって、被写体上の２点にレーザを照射することができない時にもこれができるようになるために、有効な距離情報を含む画像を得ることができる。
【００４４】
そして記録手段は、着脱自在な外部記憶媒体に記録を行うものであると、撮影後の画像データの取り扱いが容易となる。
【００４５】
画像データ及び２点間距離の演算に必要な距離情報等を別体として形成された画像表示手段及び演算手段に対して送出する通信機能を備えたものであってもよく、この時にはより高速な演算手段の使用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)は斜視図、(b)はブロック図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】他例のブロック図である。
【図４】(a)(b)は画像表示部への表示の例を示す説明図である。
【図５】画像表示部への表示の他の例を示す説明図である。
【図６】更に他例のブロック図である。
【図７】他の実施の形態の一例の斜視図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】同上の他例の動作説明図である。
【図１０】同上のレーザ測距手段の概略図である。
【図１１】(a)(b)は同上のレーザ測距手段の他例の概略図である。
【符号の説明】
１カメラ本体
２レーザ測距手段
３外部記憶媒体
１０撮影レンズ
１２画像表示部
１３撮像素子
１４演算手段
１７指示手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a distance measuring device, and more particularly to a distance measuring device that measures a distance using a captured image.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-173840 (Patent Document 1) discloses a distance measuring device that measures the height or the like of an object using a captured image. This uses a pair of photographing means for simultaneously photographing the calibration scale and the measurement target, and based on the known positional relationship between the pair of photographing means and the calibration scale, the distance to the measurement target on the image and the measurement target. The height and the like are calculated.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-173840
[Problems to be solved by the invention]
In this case, since the pair of photographing means and the calibration scale must be placed in a predetermined positional relationship, the whole apparatus is inevitably increased in size and complicated. Further, if the positional relationship is deviated, accurate distance measurement cannot be performed.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a distance measuring apparatus that can easily and accurately perform distance measurement using a captured image. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Thus, the present invention provides a photographing means for generating a digital image by photographing, a laser distance measuring means for measuring a distance to a subject photographed by the photographing means, an image display means for displaying image data, and a displayed image. Instruction means for instructing an arbitrary point between the two points; and arithmetic means for calculating the distance between the two points based on the distance information, the focal length information of the imaging lens, and the pixel density information of the image sensor in the imaging means. It is characterized in that it comprises a photographing means for generating a digital image by photographing, and a distance between two points of a subject photographed by the photographing means which are separated by a predetermined angle from the photographing means. Laser distance measuring means, image display means for displaying image data, instructing means for instructing between any two points in the displayed image, and a distance between the instructed two points to the distance information, angle and Shooting It has other features that it comprises a calculating means for calculating, based on the pixel density information of the image pickup element in stages.
[0007]
At this time, it is preferable to have recording means for recording information necessary for the distance calculation between the two points by the calculating means together with the image data.
[0008]
Further, the photographing means or the image display means may have a scale or grid display function based on the result calculated by the calculation means.
[0009]
The image display means may have a display function of displaying a point in the image at which the distance measurement is performed by the laser distance measuring means.
[0010]
Further, even if at least the photographing means and the laser distance measuring means are housed in a single body, a camera section mainly composed of the photographing means and a camera section mainly composed of the laser distance measuring means. Is constituted by a distance measuring unit formed as a separate body, and the distance measuring unit detachably attached to the camera unit is provided with a data communication interface with the camera unit. Good.
[0011]
It is also preferable that the image display means has a comparison display function of simultaneously displaying a plurality of image data at the same scale based on the information on the distance between the two points calculated by the calculation means.
[0012]
When the distance between two points is measured by the laser distance measuring means, one of the points may be the center point within the angle of view to be photographed.
[0013]
When the distance between two points is measured by the laser distance measuring means, the two points are made variable by changing the light projecting direction of the laser distance measuring means, and the angle for detecting the angular interval between the two points as viewed from the photographing means. It may be provided with a detecting means.
[0014]
Preferably, the recording means is for recording on a removable external storage medium.
[0015]
It may have a communication function of transmitting image data and distance information required for calculating the distance between two points to image display means and calculation means formed separately.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of the embodiment. FIG. 1 shows a camera body 1 for generating a digital image, in which a laser distance measuring means 2 is incorporated, and which is provided on a front surface of the camera body 1. A laser light projecting / receiving unit 20 of the laser distance measuring means 2 is arranged beside the located photographing lens 10. The laser distance measuring means 2 calculates a distance to a subject substantially at the center of a photographing range in the camera body 1 based on a time from when a laser beam is projected to when a reflected light from the subject is received. It has become.
[0017]
Further, the camera body 1 includes a read / write unit 11 for reading / writing to / from the external storage medium 3 composed of a non-volatile memory, and an image display unit 12 including a liquid crystal display disposed on the back side. The camera body 1 further includes an image processing unit 16 that processes data obtained from an imaging device 13 such as a CCD to generate a digital image, a control unit 15 that controls the operation of the camera body 10, and an instruction unit 17. And a calculating means 14 for performing a distance calculation.
[0018]
Here, the control unit 15 controls the operation for photographing, records the image generated by the image processing unit 16 on the external storage medium 3, and displays the image recorded on the external storage medium 3 on the image. In addition to controlling the display on the unit 12, operating the laser distance measuring means 2 at the time of photographing, the distance information to the subject obtained from the laser distance measuring means 2, the focal length information of the photographing lens 10, and the image pickup device Is added to the image data to be written to the external storage medium 3. The recording format at this time may be a proprietary standard, but preferably conforms to the Exif standard for digital still cameras.
[0019]
The instruction means 17 is for instructing any two points in the image while the image written in the external storage medium 3 is displayed on the image display unit 12. The cursor displayed in the image is moved to an arbitrary position with a cursor key provided in the camera body 1 to perform designation, or the image display unit 12 itself is used as a touch panel or tablet to indicate two points in the image with a pen or the like. Can be used.
[0020]
The calculating means 14 calculates the actual distance between two points in the image specified by the specifying means 17 by calculation, and calculates the focal length information of the photographing lens 10 included in the image data and the laser distance measurement. The actual distance between the two points is obtained from the distance information obtained by the means 2 and the distance information between the two points on the designated image. That is, if the distance between two points to be measured is, for example, the distance D = A1 + A2 between both ends P1 and P2 of the object as shown in FIG. Since the distance information b to the object measured in 2 is obtained, a is obtained from the relationship between the focal length f of the photographing lens 10 and the image of the subject ((1 / a) + (1 / b) = 1 / f). = B × f / (b−f), and the distance (c1 + c2) between two designated points on the image based on pixel density (pixel pitch) information specific to the image sensor 13 used in the camera body 1. ) Is used to calculate the distance D = A1 + A2 = ((b × c1) / a) + (b × c2) / a between the two points P1 and P2, and the result of this calculation is displayed on the image display unit 12.
[0021]
The subject in which two points to be measured are present is set in the center of the screen by the camera body 1 set to the shooting mode, and shooting is performed. Then, the camera body 1 is set to the distance calculation mode and recorded in the external storage medium 3 by the above shooting. When the image data obtained is called and displayed on the image display unit 12 and two points in the image are indicated using the instruction means 17, the distance between the two points is calculated and displayed on the image display unit 12 as described above. Is what is done. It is needless to say that the image that can be called in the above-described distance calculation mode does not have to be the one shot immediately before. If so, it can be changed without having to retake the image.
[0022]
At this time, as shown in FIG. 4, a grid G and a scale S corresponding to the distance between the two points obtained by the calculation may be displayed on the image display unit 12. The approximate distance between points other than the designated two points can be grasped at a glance. In addition, as shown in FIG. 5, the image displayed on the image display unit 12 is made translucent so that another image can be displayed in a superimposed manner. If the calculation results are used to display the images at the same scale, it is possible to easily compare the distance between the two points of the subjects 9 and 9 'in different images.
[0023]
In the example shown in the figure, the distance information obtained by the laser distance measuring means 2 is the distance from the camera body 1 to the subject, not the distance b from the taking lens 10 to the subject. The distance information obtained by the laser distance measuring means 2 is corrected based on the distance between the means 2 and the principal point of the photographing lens 10 and the extension amount of the photographing lens at the time of photographing. Needless to say, the laser distance measuring means 2 may be provided so that the taking lens 10 and the laser distance measuring means 2 are always at the same position, and when the subject is located at a predetermined distance or more from the camera body 1. Alternatively, the distance obtained by the laser distance measuring means 2 may be treated as b, and the calculation may be performed with a = f.
[0024]
Here, the camera body 1 is provided with the calculating means 14 and the instruction means 17 for calculating the distance. However, since the size of the image display section 12 provided in the camera body 1 is small, two points to be measured are required. It is difficult to give an instruction by the instruction means 17 with sufficient accuracy. Considering this point, as shown in FIG. 3, the indicating means 17 and the calculating means 14 may be configured separately from the camera body 1, and in this case, the indicating means 17 and the calculating means 14 may be used. As a result, a personal computer can be suitably used, and a screen of the personal computer can be used as the image display unit 12.
[0025]
The image data is fetched into the personal computer, which is the arithmetic means 14, via the external storage medium 3, and based on the distance information, focal length information and pixel density information contained in the image data, the display of the personal computer (image display unit) 12) The distance between the two points specified by the pointing means 17 such as a mouse is obtained by the above-described calculation and displayed. Also in this case, it is needless to say that the display of the grid and the scale shown in FIG. 4 and the display of a plurality of images at the same scale may be performed.
[0026]
The transfer of image data to the arithmetic means 14 formed separately is performed via the above-mentioned external storage medium 3, and the camera body 1 on which the external storage medium 3 is mounted by communication is connected to an external storage device of a personal computer. Or the recording medium of the personal computer may be handled as an external storage medium in the camera body 1.
[0027]
FIG. 6 shows another example. This is because the laser distance measuring means 2 is configured separately from the camera body 1 and, when the laser distance measuring means 2 is mounted on the camera body 1, the camera is located between the camera body 1 and the laser distance measuring means 2. A communication interface (not shown) capable of operating the laser distance measuring means 2 in response to a request from the main body 1 to perform a distance measuring operation and receiving distance information as a measurement result on the camera main body 1 side. It is provided on both sides. The laser distance measuring means 2 is mounted on the camera body 1 so that the distance is measured by the laser distance measuring means 2 at a central point within the angle of view taken by the camera body 1. I have to. Also in this case, the calculation means 14 and the instruction means 17 may be further configured separately. When the camera body 1 and the laser distance measuring means 2 are separated as described above, the external storage medium 3 is provided on the laser distance measuring means 2 side, and image data (focal length) obtained from the camera body 1 is provided. (Including information and pixel density information) on the side of the laser distance measuring means 2 and may be written to the external storage medium 3.
[0028]
FIG. 7 shows an example of another embodiment. The laser distance measuring means 2 mounted on the camera body 1 is provided with two light emitting / receiving sections 20 and 20 and can perform distance measurement in two directions at a predetermined angle α. In this case, the distances L1 and L2 to the two points p1 and p2 irradiated with the laser beam can be measured, respectively, and the angle α is known. Therefore, as shown in FIG. The interval L3 between p2 can also be obtained by calculation (L3 = (L1 ² + L2 ² -2L1 · L2 · cosα) ^1/2 ), and furthermore, when the subject is not directly facing the camera body 1 and is inclined. The distance L3 and the inclination β between the two points p1 and p2 can also be calculated.
[0029]
Therefore, by recording the two pieces of distance information up to the two points, the angle α, the pixel density information, and the location of the two points on the image in the image data to be recorded on the external storage medium 3, When the image is called to the image display means 1 and the distance D between any two points P1 and P2 on the subject designated by the instruction means 17 is calculated, a correction corresponding to the inclination β of the subject can be made. Thus, the distance D between any two specified points can be accurately calculated even if the distance β exists. The distance to which point on the object is measured by the laser distance measuring means 2 is determined by photographing the state where the laser spot light projected by the laser distance measuring means 2 is irradiated on the object. The position can be confirmed by checking the captured image from the captured image.
[0030]
At this time, the two points p1 and p2 at which the distance is measured by the laser distance measuring means 2 are, for example, 10 degrees to the left and right from the center of the angle of view of the camera body 1 (angle α = 20 °). As shown in FIG. 9, one of two points p1 and p2 whose distance is measured by the laser distance measuring means 2 is set at one center in the angle of view to be photographed. It is preferable to perform the calculation of the angle β (especially, to detect whether or not the camera is tilted). In the latter case, the distance L3 when not tilted can be calculated by L2 · tanα.
[0031]
The two points p1 and p2 whose distances are measured by the laser distance measuring means may be variable by changing the light projection direction of the laser distance measuring means 2, that is, the angle α may be variable. In this case, an angle detecting means for detecting the angle α of two points viewed from the photographing means is also provided. Since the above two points can be changed according to the situation of the subject and the positional relationship between the subject and the camera body 1, accurate measurement can be performed regardless of the situation.
[0032]
In this case, the angle α is changed by, for example, rotating the two light emitting and receiving units 20, 20 around a point where the optical axes of the two light emitting and receiving units 20, 20 intersect. The angle α may be detected by an angle detecting means using a potentiometer or the like to detect an angle α formed by two lines (optical axes) connecting the two light emitting and receiving units 20, 20 and the rotation axis.
[0033]
The configuration shown in FIGS. 3 to 6 can also be applied to a case where the laser distance measuring means 2 performs distance measurement at two points. Further, as shown in FIG. 10, the laser distance measuring means 2 includes two laser light sources 21 and 21, and as shown in FIG. 11, one laser light source and an output from the laser light source. A combination with a mirror 22 for changing the direction of the laser beam can be used. In the figure, reference numeral 23 denotes a condenser lens. By the way, in the former case, a laser spot light can be applied to a distant subject even with a laser light source having a low light intensity, and in the latter case, only one laser light source 21 is required, so that the size of the laser light source can be reduced. Is advantageous. Further, by using a total reflection mirror as the mirror 22 and driving the mirror 22 to change the irradiation direction, a decrease in the amount of light due to the mirror 22 can be reduced.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a photographing unit that generates a digital image by photographing, a laser distance measuring unit that measures a distance to a subject photographed by the photographing unit, an image display unit that displays image data, Instruction means for instructing between any two points in the obtained image, and calculation for calculating the distance between the two points based on the distance information, the focal length information of the photographing lens, and the pixel density information of the image sensor in the photographing means. The distance between any two points in the image can be easily obtained.
[0035]
A photographing means for generating a digital image by photographing; a laser distance measuring means for measuring a distance of a subject to be photographed by the photographing means up to two points separated by a predetermined angle from the photographing means; Image display means for displaying, instructing means for instructing between any two points in the displayed image, and the distance between the instructed two points to the distance information and the angle and the pixel density information of the image sensor in the photographing means. And a calculating means for calculating the distance between the two points on the inclined surface which is not directly facing the photographing means. Can be sought.
[0036]
At this time, if recording means for recording information necessary for calculating the distance between the two points by the calculating means together with the image data is provided, this image is called and any two points are designated, and the distance between the two points is specified. The required distance information can be obtained when needed.
[0037]
If the photographing means or the image display means has a scale or grid display function based on the result calculated by the calculation means, the approximate size of the subject can be easily known.
[0038]
If the image display means is provided with a display function of displaying a point in the image at which the distance measurement is performed by the laser distance measurement means, for example, the laser spot light of the laser distance measurement means can be reflected in the photographed image. If so, it is possible to easily know the specified effective portions of any two points specified by the specifying means.
[0039]
Further, if at least the photographing means and the laser distance measuring means are housed in a single body, handling during photographing and laser distance measuring becomes easy.
[0040]
In addition, the camera unit is mainly composed of a photographing unit, and a distance measuring unit mainly composed of a laser distance measuring unit and formed separately from the camera unit, and is detachable from the camera unit. The distance measuring unit may be provided with an interface for data communication with the camera unit. In this case, the distance measuring unit may be attached only when necessary, or one distance measuring unit may be provided by a plurality of camera units. It becomes possible to share a part.
[0041]
It is also preferable that the image display means has a comparison display function of simultaneously displaying a plurality of image data at the same scale based on the information on the distance between the two points calculated by the calculation means. It is easy to compare the lengths (sizes) of subjects in a plurality of images having different shooting distances.
[0042]
When the distance between two points is measured by the laser distance measuring means, if one of them is set to one point in the center of the angle of view to be photographed, necessary calculations can be simplified and processing can be performed at high speed. it can.
[0043]
When the distance between two points is measured by the laser distance measuring means, the two points are made variable by changing the light projecting direction of the laser distance measuring means, and the angle for detecting the angular interval between the two points as viewed from the photographing means. It may be provided with a detecting means. This is possible even when there is a restriction on the positional relationship between the subject and the imaging means and it is not possible to irradiate the laser on two points on the subject, so that an image containing effective distance information can be obtained.
[0044]
If the recording means records on a removable external storage medium, it becomes easy to handle image data after photographing.
[0045]
It may be provided with a communication function for transmitting image data and distance information necessary for calculating the distance between two points to image display means and calculation means separately formed. The use of the calculation means becomes easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a block diagram.
FIG. 2 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 3 is a block diagram of another example.
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing examples of display on an image display unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of display on the image display unit.
FIG. 6 is a block diagram of still another example.
FIG. 7 is a perspective view of an example of another embodiment.
FIG. 8 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of another example of the above.
FIG. 10 is a schematic view of a laser distance measuring unit according to the third embodiment.
FIGS. 11A and 11B are schematic views of another example of the laser distance measuring unit according to the first embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera main body 2 Laser distance measuring means 3 External storage medium 10 Photographing lens 12 Image display unit 13 Image pickup device 14 Calculation means 17 Instruction means

Claims

撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体までの距離を測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、上記２点間の距離を前記距離情報と撮影レンズの焦点距離情報及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えていることを特徴とする測距装置。Photographing means for generating a digital image by photographing, laser distance measuring means for measuring a distance to a subject to be photographed by the photographing means, image display means for displaying image data, and arbitrary two points in the displayed image And a calculating means for calculating the distance between the two points based on the distance information, the focal length information of the photographing lens, and the pixel density information of the image sensor in the photographing means. Distance measuring device.

撮影にてデジタル画像を生成する撮影手段と、撮影手段で撮影する被写体における撮影手段から見て所定の角度だけ離れた２点までの距離を夫々測定するレーザ測距手段と、画像データを表示する画像表示手段と、表示された画像中の任意の２点間を指示する指示手段と、指示された２点間の距離を前記距離情報と角度及び撮影手段における撮像素子の画素密度情報に基づいて演算する演算手段とを備えていることを特徴とする測距装置。A photographing means for generating a digital image by photographing, a laser distance measuring means for measuring a distance to two points of a subject photographed by the photographing means which are separated by a predetermined angle from the photographing means, and displaying image data. Image display means, instructing means for designating any two points in the displayed image, and determining the distance between the designated two points based on the distance information and the angle and the pixel density information of the image sensor in the photographing means. A distance measuring device comprising: a calculating means for calculating.

画像データとともに演算手段による２点間の距離演算に必要な情報を記録する記録手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の測距装置。3. The distance measuring apparatus according to claim 1, further comprising a recording unit for recording information necessary for calculating a distance between two points by the arithmetic unit together with the image data.

撮影手段もしくは画像表示手段は、演算手段で演算された結果に基づくスケールもしくはグリッドの表示機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の測距装置。The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the photographing means or the image display means has a function of displaying a scale or a grid based on a result calculated by the calculating means.

画像表示手段は、画像中におけるレーザ測距手段で距離測定がなされた点を表示する表示機能を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の測距装置。The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the image display means has a display function of displaying a point in the image at which the distance is measured by the laser distance measuring means.

少なくとも撮影手段とレーザ測距手段とが単一の器体内に納められていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の測距装置。The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein at least the photographing means and the laser distance measuring means are housed in a single body.

撮影手段を主体とするカメラ部と、レーザ測距手段を主体とするとともにカメラ部とは別体として形成された測距部とで構成され、カメラ部に対して着脱自在となっている測距部は、カメラ部との間のデータ通信用インターフェースを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の測距装置。A distance measuring unit mainly composed of a photographing unit and a distance measuring unit mainly composed of a laser distance measuring unit and formed separately from the camera unit, and is detachable from the camera unit. The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the unit includes an interface for data communication with the camera unit.

画像表示手段は、演算手段で演算された２点間の距離の情報を基に複数の画像データを同じ縮尺で同時に表示する比較表示機能を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の測距装置。8. The image display device according to claim 1, wherein the image display means has a comparison display function of simultaneously displaying a plurality of image data at the same scale based on information on a distance between two points calculated by the calculation means. The distance measuring device according to any one of the above items.

レーザ測距手段で距離が測定される２点のうちの１点は撮影される画角内の中央１点であることを特徴とする請求項２記載の測距装置。3. The distance measuring apparatus according to claim 2, wherein one of the two points whose distance is measured by the laser distance measuring means is a central point within an angle of view to be photographed.

レーザ測距手段で距離が測定される２点はレーザ測距手段の投光方向の変更で可変となっているとともに、撮影手段から見た２点の角度間隔を検出する角度検出手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の測距装置。The two points whose distances are measured by the laser distance measuring means are variable by changing the projection direction of the laser distance measuring means, and are provided with angle detecting means for detecting the angular interval between the two points viewed from the photographing means. 3. The distance measuring device according to claim 2, wherein

記録手段は、着脱自在な外部記憶媒体に記録を行うものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の測距装置。The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the recording means performs recording on a removable external storage medium.

画像データ及び指示した２点間距離の演算に必要な距離情報等を別体として形成された画像表示手段及び演算手段に対して送出する通信機能を備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の測距装置。2. A communication function for transmitting image data and distance information necessary for calculating a designated point-to-point distance to image display means and calculation means formed separately. 12. The distance measuring device according to any one of items 11.