JP3105934B2 - 乗物の前方の通路を捕捉する画像処理系用のカメラ - Google Patents

乗物の前方の通路を捕捉する画像処理系用のカメラ

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    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像走査部を有する
一つの受光器と、この受光器に前置され、複数のレンズ
を保有する光学アタッチメントとを備えた、車両の前方
にある通路を捕捉するための画像処理系用のカメラに関
する。
【０００２】
【従来の技術】この発明の好適な使用例、つまり自動車
の前方にある道路上の変化や物体を把握する例を考える
と、障害物や他の物体を確実に識別するため比較的深い
焦点深度で動作し、通路の一般的な変化や近くの周囲を
把握するため比較的短い焦点距離（広角作用）で動作す
ることが必要である。この問題の最も簡単な解決策は、
独立した二つのカメラを設け、一方のカメラに遠距離
（telecentric;テレセントリック）対物レンズを備え、
他方のカメラに広角対物レンズを備えることにある。占
有場所と原価によるこの種の経費が少なくともこの種の
配置を乗物の中にシリーズ生産に採用するのに適してい
ないことを除いても、画像を形成するため別々の評価回
路を設ける必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、構
造上および場所の経費を低減して、通路自体の遠距離画
像も、周囲と共に通路の変化の広角画像も後続する評価
回路に発生させることのできる冒頭に述べた種類のカメ
ラを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、画像走査部を有する一つの受光器と、この受光
器に前置され、複数のレンズを有する光学アタッチメン
トとを備えた、車両の前方の通路を捕捉する画像処理系
用のカメラにあって、前記光学アタッチメントが遠距離
光路と広角光路を有する受光器２１に画素を同時に発生
させるために装備されていることによって解決されてい
る。
【０００５】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項２〜４に記載されている。
【０００６】
【作用】この発明では、アタッチメントを適切に構成し
て、ただ一つの受光器に二つの画像または複数の画素を
有利に入射できる。これ等の画像または画素は一部遠距
離光路により、また一部広角光路により生じる。これ
は、請求項２により、結像特性、つまり焦点距離がその
横断面にわたって一定でなく、所望の遠距離用の近軸光
路と同様に所望の軸外の広角光路を与える関数に従う複
数の光学部材（対物レンズまたはレンズや鏡）を用いて
行われる
【０００７】しかし、所要精度に対する製造経費に関し
て特に有利なこの発明の実施態様は請求項４に記載され
ている。ここでは、各々が一つの遠距離対物レンズまた
は広角対物レンズに後続する相補的な帯片フィルタによ
り、その時の画像の相補的な帯片、つまり交互に順次続
く帯片が遮蔽され、通過した帯片画素が偏向鏡と集合レ
ンズを介してカメラのただ一つの受光器に入射する。こ
の受光器の中で画素を走査し、電気信号として演算処理
ユニットに導く。これ等の画素を一方の方向、好ましく
は垂直方向に言わば押し潰したそれぞれ一つの遠距離画
像と広角画像にすることも当然可能で、その場合、分解
能の低下を甘受することになる。帯片フィルタを非常に
微細に仕上げることもできる。帯片の幅の境界は受光器
でそれぞれ少なくとも１走査線を遮蔽する必要性により
与えられる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を模式的に示す図面
に基づき、この発明をより詳しく説明する。
【０００９】先ず、図１を参照すると、そこにはカメラ
の組み合わせた遠距離・広角対物レンズの横断面ｑに対
する焦点距離ｆの変化が示してある。図から分かるよう
に、焦点距離ｆは対物レンズの中心軸ｍのところで最大
になり、水平面内で両側に向けて対物レンズの望ましい
広角作用に相当する値に連続的に低下する。
【００１０】図２はカメラの他の実施形態と乗物の前方
にある道路１の領域の側面図を示す。受光器として実質
上ＣＣＤ画像センサとここでは特別に形成された鏡２を
有するアタッチメントとから成る実際のカメラを一般に
符号３で示す。図２に示すように、この側面図の鏡２は
乗物の前方にある道路１の領域を監視する。図３によれ
ば、平面図にして見ると鏡２は、中心領域４が言わば通
路のみの遠距離画像を受光器に投影し、両側にある領域
５と６が同じカメラの受光器へ通路の周囲を含めて通路
の両縁部分の広角画像を投影するように湾曲している形
状を有する。
【００１１】今まで説明したこの発明の二つの実施例は
遠距離光路と広角光路に対して別々の対物レンズを用い
ることがなかったが、これには二つの光路を形成するた
めに使用される光学部材（レンズ、鏡）に相当大きな製
造経費が必要となる。今度は、図４，５と６に基づき説
明するこの発明の実施例では、二つの対物レンズ、つま
り遠距離対物レンズ１０と広角対物レンズ１１を使用
し、両方の対物レンズはアタッチメント・ケース１２中
に平行に配置されている。このケースは符号１３のとこ
ろにそれに応じた受光器、ここでもＣＣＤセンサを含む
実際のカメラを接続するために装備されている。両方の
対物レンズ１０と１１の各々の光路の途中には、互いに
相補的に変化する帯片を備えたそれぞれ一つの帯片フィ
ルタ１４または１５が配設されている。これは図５と図
６の比較により分かる。図５はフィルタ１４の帯片の変
化を、また図６はフィルタ１５の帯片の変化を示してい
る。容易に理解できるように、図５と６の二つのフィル
タ１４と１５の明るい透光性のフィルタ領域と、ハッチ
ングを付けた非透光性のフィルタ領域とが交互に入れ換
っている。
【００１２】このようにして得られた帯片画像は偏向鏡
１６，１７，１８と１９を介して言わばまとめてあり、
集合レンズ２０を経由して符号２１に示すＣＣＤセンサ
に向かう。画像の帯片に平行に受光器の通常の走査線の
走査により画像の帯片が電気信号に変換され、これ等の
信号は後続する評価装置中で演算処理される。
【００１３】従って、この発明により、遠距離光路と広
角光路を用いて一つの物体を同時に捕捉できる二つの独
立したカメラのコストをかけない可能性を提供する。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明により、
乗物の前方にある遠距離対象物と視野の周囲にある広角
対象物を一つのカメラを用いて捕捉できる。これは通常
のテレビ技術による画像処理を用いて極めて低経費にし
て実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 組み合わせた遠距離・広角対物レンズの断面
ｑに対する焦点距離ｆの推移を示すグラフ、
【図２】 乗物の前方を監視するカメラの他の実施形態
を示す側面図、
【図３】 図３で使用する鏡の上方から見た平面図、
【図４】 二種の対物レンズを用いたこの発明による好
適実施例を示す装置の断面図、
【図５】 一方の帯片フィルタの帯片の透光性を示す模
式図、
【図６】 他方の帯片フィルタの帯片の透光性を示す模
式図である。
【符号の説明】
１ 道路 ２ 鏡 ３ アタッチメント ４ 鏡の中央部分 ５，６ 鏡の側部分 １０ 遠距離対物レンズ １１ 広角対物レンズ １２ アタッチメント・ケース １３ カメラ １４，１５ 帯片フィルタ １６〜１９ 偏向鏡 ２０ 集合レンズ ２１ 画像センサ ｆ 焦点距離 ｑ 断面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイルク・キユグレル ドイツ連邦共和国、ウオルフスブルク 26、ブッフベルク、25 (56)参考文献 特開 昭53−16522（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−134384（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60R 21/00 624 B60R 1/00 H04N 5/225 H04N 7/18 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像走査部を有する一つの受光器と、こ
    の受光器に前置され、複数のレンズを有する光学アタッ
    チメントとを備えた、車両の前方の通路を捕捉する画像
    処理系用のカメラにおいて、前記光学アタッチメントが
    遠距離光路と広角光路を有する受光器（２１）に画素を
    同時に発生させるために装備されていることを特徴とす
    るカメラ。
  2. 【請求項２】 焦点距離（ｆ）が中央の遠距離領域から
    外側に向けて連続的に小さくなる対物レンズが装備され
    ていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
  3. 【請求項３】 二つの光路を発生させるため湾曲した一
    つの鏡（２）が装備されていることを特徴とする請求項
    １に記載のカメラ。
  4. 【請求項４】 二つの光路に対する平行に配置された個
    別の対物レンズ（１０，１１）を装備し、これ等の対物
    レンズに相補的な帯片画像を発生させる帯片フィルタ
    （１４，１５）および偏向鏡（１６，１７，１８，１
    ９）が後続していることを特徴とする請求項１に記載の
    カメラ。
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