[发明专利]图像处理装置和方法、及移动体防碰撞装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置和方法，以及利用该图像处理装置的移动体防碰撞装置。通过该图像处理装置使用于移动体防碰撞装置中，能够避免汽车等快速移动的交通工具发生碰撞。

背景技术

专利文献1、2公开了利用GPS(Global Positioning System)或雷达实现搭载在飞机或船舶上的防碰撞装置。专利文献3公开了使用GPS作为地面交通工具，如车辆等的导航仪。在专利文献4中公开了利用GPS防止无人驾驶车辆进入到特定区域的技术，专利文献5公开了使用无线监视设备防止无人驾驶车辆之间发生相互碰撞的技术。

近年来，还提出了如下技术，即在具有GPS接收器、速度检测部、方向检测部的移动体防碰撞装置中，将由上述各部分所取得的GPS位置信息、速度信息、以及方向信息发送给其他移动体，从而使接收到上述信息的移动体能够判断是否会发生碰撞。

但是，在上述利用GPS定位的现有技术中，因GPS本身定位精度以及GPS接收设备的精确性的影响，判断移动体与其他移动体之间距离时会产生较大的误差，通常是几米到十几米，因而在有可能发生碰撞事故的近距离范围内可能错误地检测其他移动体的位置。

[专利文献1]日本专利特开2000-304856号公报

[专利文献2]日本专利特开平11-120499号公报

[专利文献3]日本专利第3260645号公报

[专利文献4]日本专利特开2001-337724号公报

[专利文献5]日本专利特开平5-143158号公报

发明内容

本发明有鉴于上述现有技术，提供一种图像处理装置及使用了该图像处理装置的移动体防碰撞装置。

本发明的图像处理装置，其特征在于，具有：进行摄像的摄像模块；和对由所述摄像模块拍摄的图像进行处理的图像处理模块，其中，所述摄像模块包括：镜头；驱动所述镜头以改变对焦距离的对焦元件；和摄像元件，所述对焦元件驱动所述镜头依次改变对焦距离而进行对焦扫描，以使在镜头光轴方向上不同距离的物体依次在所述摄像元件上形成清晰的像，且所述摄像模块在一次对焦扫描中在不同的对焦距离下依次拍摄多个图像；所述图像处理模块接收由所述摄像模块在对焦扫描中拍摄的所述多个图像，在各图像中识别形成了清晰的像的物体，根据拍摄每个所述图像时的对焦距离生成表示被识别物体的位置的物体分布图像。

根据本发明的图像处理装置，生成拍摄范围内的物体分布状况的图像，能够应用于生产车间内的各设备位置识别及监控、体育比赛转播中的视角切换、互动娱乐、以及后述的本发明的移动体防碰撞装置等多种领域。

根据本发明的图像处理装置，优选所述摄像模块在一次对焦扫描中所拍摄的相邻两个所述图像的对焦距离之差为1米以下。由此，能够提高在平面图像上生成各物体的精细度。

另外，本发明的图像处理装置，优选所述摄像模块以每秒500帧以上的速度进行高速摄像，提高使摄像模块进行高速摄像，能够提高生成平面图像的实时性，并使对焦扫描中拍摄的相邻两个图像的对焦距离之差进一步减小，缩短对焦扫描的时间。

根据本发明的图像处理装置，优选所述摄像模块重复进行多次所述对焦扫描，所述图像处理模块对应于所述多次对焦扫描生成多个所述物体分布图像。通过反复进行对焦扫描，能够随时更新平面图像，提高图像处理装置的实时性。

根据本发明的图像处理装置，优选当所述摄像模块在前一次对焦扫描中以最近或最远对焦距离结束对焦扫描后，以该最近或最远对焦距离开始下一次对焦扫描，并优选所述摄像模块每秒进行5次以上的对焦扫描。由此，能够使相邻两次对焦扫描之间没有间隔，提高更新平面图像的实时性。

本发明的图像处理装置，优选在所述摄像模块中，所述摄像元件可以是CCD传感器或CMOS传感器中的任何一种，并且所述摄像元件可以是红外线摄像元件。摄像元件的种类能够根据使用条件灵活选用。

本发明的图像处理装置，还优选所述镜头为变焦镜头，所述摄像模块具有驱动所述镜头改变焦距的变焦元件，在对焦距离大时，所述变焦元件驱动所述透镜使焦距变大；在对焦距离小时，所述变焦元件驱动所述透镜使焦距变小。