KR101255194B1 - Distance measuring method and device - Google Patents

Distance measuring method and device Download PDF

Info

Publication number
KR101255194B1
KR101255194B1 KR1020110027655A KR20110027655A KR101255194B1 KR 101255194 B1 KR101255194 B1 KR 101255194B1 KR 1020110027655 A KR1020110027655 A KR 1020110027655A KR 20110027655 A KR20110027655 A KR 20110027655A KR 101255194 B1 KR101255194 B1 KR 101255194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
distance
light
imaging device
control module
captured image
Prior art date
Application number
KR1020110027655A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120109876A (en
Inventor
강정수
Original Assignee
강정수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강정수 filed Critical 강정수
Priority to KR1020110027655A priority Critical patent/KR101255194B1/en
Publication of KR20120109876A publication Critical patent/KR20120109876A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101255194B1 publication Critical patent/KR101255194B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59—Transmissivity
    • G01N21/5907—Densitometers
    • G01N2021/5957—Densitometers using an image detector type detector, e.g. CCD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명에 따르는 거리측정방법은, 둘 이상의 광 출사모듈이 제1거리로 이격된 둘 이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하는 단계; 촬상장치가 상기 대상물에 조사된 상기 둘이상의 직진성 점광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 단계; 제어모듈이 상기 촬상이미지 상에서의 둘 이상의 직진성 점광을 검출하고, 둘 이상의 직진성 점광 사이의 거리인 제2거리와, 상기 둘 이상의 직진성 점광이 이격된 실제거리인 제1거리와, 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물과의 거리를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The distance measuring method according to the present invention comprises the steps of: irradiating an object with two or more light emitting modules having two or more linear point lights separated by a first distance; An imaging device photographing the two or more linear point lights irradiated onto the object to generate a captured image; The control module detects two or more linear point lights on the captured image, a second distance that is a distance between two or more straight point lights, a first distance that is an actual distance of the two or more straight point lights, and an angle of view of the imaging device. Using the step of calculating the distance to the object.

Description

거리측정방법 및 장치{Distance measuring method and device}Distance measuring method and device

본 발명은 거리측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직진성의 점광들을 대상물에 조사하고, 그 직진성의 점광들이 조사된 대상물을 촬상한 촬상이미지를 이용하여 대상물과의 거리를 측정하는 거리측정방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a distance measuring method, and more particularly, to a distance measuring method for irradiating a straight point of the point light to the object, and measuring the distance to the target object using a captured image of the object to which the point light of the straight line is irradiated; Relates to a device.

일반적으로, 건축현장이나 실내 인테리어, 자동화 공장 등 산업 전반이나 일상 생활에 있어서 길이나 거리 측정을 하기 위해서는 줄자가 사용되어 왔다. 그러나 줄자는 천정 등과 같이 손이 미치지 못하는 경우나 길이가 긴 경우에는 둘 이상의 작업자가 함께 측정하여야 하므로 사용이 불편했고, 줄자의 휘어짐으로 인하여 정확한 측정이 어려웠다. In general, tape measures have been used to measure lengths and distances in general industrial and everyday life, such as construction sites, interiors, and automated factories. However, it was inconvenient to use it because two or more operators had to measure together if the hand couldn't reach or the length was long, such as the ceiling, and accurate measurement was difficult due to the bending of the tape.

이러한 문제를 해소하기 위해 종래에서는 초음파나 레이저를 이용한 거리 측정기 등이 상품화되어 사용되고 있다. 그러나 초음파를 이용한 거리 측정기의 경우에는 굴곡면에서의 난반사에 의해 측정값이 부정확하였으며, 레이저를 이용한 거리 측정기의 경우에는 반사파의 위상 변화나 펄스 카운트, 삼각법에 의한 반사파 수광 방법 등을 채용하였으나, 구성요소 및 처리과정이 복잡하다는 이유로 원가가 높아 실용적이지 못한 문제가 있었다. In order to solve this problem, conventionally, a range finder using ultrasonic waves or a laser has been commercialized and used. However, in the case of the distance measuring device using ultrasonic waves, the measured value was inaccurate due to the diffuse reflection on the curved surface. In the case of the distance measuring device using the laser, the reflected wave phase change, pulse count, and triangulation method were used. Due to the complexity of the elements and the process, the cost was not practical due to the high cost.

이러한 종래 기술의 일 예인 레이저를 이용한 거리 측정기를 도 1을 참조하여 설명한다. A distance meter using a laser, which is an example of such a prior art, will be described with reference to FIG. 1.

상기 도 1의 거리 측정기는 레이저 모듈(1)과 레이저 수광센서(2)로 구성된다. 상기 거리 측정기는 원하는 대상물까지의 거리(d)를 측정할 때에 레이저 모듈(1)에서 레이저 빔(beam)을 대상물에 발사하고, 그 후에 대상물로부터 반사된 반사광을 레이저 수광센서(2)를 통해 검출하고, 이때의 수광된 광스폿의 위치를 알고, 각도(θ)를 검출하여 삼각법에 의해 물체까지의 거리를 측정하였다. 그러나 이 방법은, 레이저 모듈(1)의 출력 및 레이저 수광센서(2)의 감도가 좋아야 함은 물론이고, 그 수광 및 거리 검출 회로가 복잡하였다. 또한 기구적으로 정밀하게 제작하여야 하는 어려움이 있었다. 이는 상기 거리 측정기의 원가를 상승시키는 원인이 되었다. The distance meter of FIG. 1 includes a laser module 1 and a laser light receiving sensor 2. When the distance measuring device measures the distance d to a desired object, the laser module 1 emits a laser beam to the object, and then detects the reflected light reflected from the object through the laser light receiving sensor 2. At this time, the position of the received light spot was known, the angle θ was detected, and the distance to the object was measured by the trigonometric method. However, this method is not only required that the output of the laser module 1 and the sensitivity of the laser light receiving sensor 2 are good, but also the light receiving and distance detecting circuits are complicated. In addition, there was a difficulty in producing precise mechanically. This caused the cost of the range finder to rise.

본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상 점광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 점광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 검출하는 거리측정방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention irradiates an object with two or more linear point lights separated by a predetermined distance, and photographs the irradiated two or more point lights, and uses the distance between the two or more point lights on the captured image and the actual distance from the object. It is an object of the present invention to provide a distance measuring method and apparatus for detecting a distance.

또한 본 발명의 다른 목적은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 라인광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상의 라인광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 라인광 사이의 거리와 실제 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 검출하는 거리측정방법 및 장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to irradiate an object with two or more straight line light spaced at a predetermined distance, and to capture the irradiated two or more line light, the distance between the two or more line light on the captured image and the actual distance To provide a distance measuring method and apparatus for detecting the distance to the object by using.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 거리측정방법은, 둘 이상의 광 출사모듈이 제1거리로 이격된 둘 이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하는 단계; 촬상장치가 상기 대상물에 조사된 상기 둘이상의 직진성 점광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 단계; 제어모듈이 상기 촬상이미지 상에서의 둘 이상의 직진성 점광을 검출하고, 둘 이상의 직진성 점광 사이의 거리인 제2거리와, 상기 둘 이상의 직진성 점광이 이격된 실제거리인 제1거리와, 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물과의 거리를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The distance measuring method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: irradiating the object with two or more linear point light with two or more light output modules spaced apart by a first distance; An imaging device photographing the two or more linear point lights irradiated onto the object to generate a captured image; The control module detects two or more linear point lights on the captured image, a second distance that is a distance between two or more straight point lights, a first distance that is an actual distance of the two or more straight point lights, and an angle of view of the imaging device. Using the step of calculating the distance to the object.

상기한 본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상의 점광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 점광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 정확하게 검출함은 물론이며, 구성요소를 간소하고 저렴하게 구성할 수 있게 하는 효과를 야기한다. According to the present invention, the object is irradiated with two or more linear point lights spaced at a predetermined distance, and the two or more point lights are photographed, and the object is used by using the distance between the two or more point lights on the captured image and the actual separation distance. As well as accurately detecting the distance to the, it causes the effect of making the component simple and inexpensive.

또한 본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 라인광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상의 라인광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 라인광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 정확하게 검출함은 물론이며, 구성요소를 간소하게 저렴하게 구성할 수 있게 하는 효과를 야기한다. In addition, the present invention by irradiating the object with two or more straight line light spaced at a predetermined distance, and imaging the irradiated two or more line light, using the distance between the two or more line light on the captured image and the actual separation distance Accurately detecting the distance to the object, as well as the effect that makes it possible to configure the components simply and inexpensively.

도 1은 종래의 거리측정장치의 개략구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 거리측정장치의 블럭구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 거리측정과정을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 거리측정방법의 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 거리측정장치의 블럭구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 거리측정과정을 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 거리측정방법의 흐름도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional distance measuring device.
Figure 2 is a block diagram of a distance measuring device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a distance measuring process according to a first embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a distance measuring method according to a first preferred embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a distance measuring device according to a second preferred embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a distance measuring process according to a second preferred embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a distance measuring method according to a second preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상의 점광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 점광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 정확하게 검출함은 물론이며, 구성요소를 간소하고 저렴하게 구성할 수 있게 한다. The present invention irradiates an object with two or more straight point lights separated by a predetermined distance, and images the irradiated two or more point lights, using the distance between the two or more point lights on the captured image and the actual separation distance from the object. Not only does it accurately detect distances, but it also enables simple and inexpensive construction of components.

또한 본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 둘이상의 직진성 라인광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 둘이상의 라인광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 둘이상의 라인광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물의 입체정보를 정확하게 검출함은 물론이며, 구성요소를 간소하게 저렴하게 구성할 수 있게 한다.
In addition, the present invention by irradiating the object with two or more straight line light spaced at a predetermined distance, and imaging the irradiated two or more line light, using the distance between the two or more line light on the captured image and the actual separation distance Of course, the stereoscopic information of the object can be accurately detected, and the components can be configured simply and inexpensively.

이러한 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Such embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<제1실시예>&Lt; Embodiment 1 >

<제1거리측정장치의 블럭구성><Block configuration of the first distance measuring device>

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제1거리측정장치의 블록 구성을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. The block configuration of the first distance measuring device according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

상기 제1거리측정장치는 제어모듈(100)과, 메모리부(102)와, 조작패널(104)과, 제1광출사모듈(106)과, 촬상장치(108)와, 제2광출사모듈(110)과, 디스플레이(112)로 구성된다. The first distance measuring device includes a control module 100, a memory unit 102, an operation panel 104, a first light emitting module 106, an imaging device 108, and a second light emitting module. 110 and a display 112.

상기 제어모듈(100)은 제1 및 제2광출사모듈(106)을 통해 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 점광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 두개의 점광을 상기 촬상장치(108)를 통해 촬상하고, 그에 따라 생성된 촬상이미지 상에서의 두개의 점광 사이의 거리와 실제 이격 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 산출하고, 그 산출된 거리에 대한 거리정보를 디스플레이(112)를 통해 표시한다. The control module 100 irradiates an object with two linear point lights spaced at a predetermined distance through the first and second light output modules 106 to the object, and applies the two point lights to the imaging device 108. The distance from the object using the distance between the two point lights and the actual separation distance on the generated image, and display the distance information on the calculated distance on the display 112. do.

상기 메모리부(102)는 상기 제어모듈(100)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. 특히 상기 두개의 점광 사이의 실제 이격 거리, 촬상장치(108)의 화각에 대한 정보 등을 저장한다. The memory unit 102 stores various information including a processing program of the control module 100. In particular, it stores information about the actual separation distance between the two point lights, the angle of view of the imaging device 108 and the like.

상기 조작패널(104)은 사용자로부터의 각종 정보 및 명령을 입력받아 상기 제어모듈(100)에 제공한다. The operation panel 104 receives various information and commands from a user and provides them to the control module 100.

상기 디스플레이(112)는 상기 제어모듈(100)의 제어에 따른 정보, 예를들어 산출된 거리정보 등을 표시한다. The display 112 displays information according to the control of the control module 100, for example, calculated distance information.

상기 제1광출사모듈(106) 및 제2광출사모듈(110)은 직진성을 가지는 점광원을 출사하며, 이는 고휘도 LED 모듈이거나 레이저 모듈이 채용될 수 있다. 상기 제1광출사모듈(106) 및 제2광출사모듈(110)은 미리 설정된 거리만큼 이격되게 설치되어, 그 미리 설정된 거리만큼 이격되어 평행된 점광을 출사한다. 상기 출사된 두 점광은 대상물에 조사된다. The first light emitting module 106 and the second light emitting module 110 emit a point light source having straightness, which may be a high-brightness LED module or a laser module. The first light emitting module 106 and the second light emitting module 110 are installed to be spaced apart by a predetermined distance, and emit parallel point lights spaced apart by the predetermined distance. The two point lights emitted are irradiated to the object.

상기 촬상장치(108)는 상기 제1 및 제2광출사모듈(106,110)의 점광 출사면을 촬상하고, 그 촬상에 따른 촬상이미지를 상기 제어모듈(100)에 제공한다.
The imaging device 108 captures the point light exit surfaces of the first and second light output modules 106 and 110 and provides the control module 100 with the captured image according to the imaging.

<제1거리측정장치의 거리측정과정><Distance measurement process of the first distance measuring device>

상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제1거리측정장치의 거리측정과정을 도 3을 참조하여 설명한다.A distance measuring process of the first distance measuring device according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 3.

도 3의 (a)는 상기 제1거리측정장치의 제1광 출사모듈(106) 및 제2광출사모듈(110) 각각은 세로 방향으로 미리 정해둔 거리 2L만큼 이격되어 설치되며, 상기 제1 및 제2광 출사모듈(106,110) 사이의 중심에 촬상장치(108)가 설치된다. 상기 촬상장치(108)는 미리 정해진 화각 2α에 속하는 공간을 촬상하고, 그 촬상된 촬상이미지를 도시한 것이 도 3의 (b)이다. 3 (a) shows that each of the first light emitting module 106 and the second light emitting module 110 of the first distance measuring device is spaced apart by a predetermined distance 2L in the vertical direction, and the first light emitting module And an imaging device 108 is provided at the center between the second light output modules 106 and 110. The image pickup device 108 picks up a space belonging to a predetermined angle of view 2α, and shows the picked up captured image in FIG. 3 (b).

상기 제1 및 제2광 출사모듈(106) 사이의 실제 이격 거리를 2L로 가정하면, 상기 제1 및 제2광 출사모듈(106)의 중심점에서 어느 한 점광까지의 거리는 L이다. 그리고 상기 촬상장치의 화각을 2α로 가정하면, 반화각은 α이다. 그리고 상기 촬상장치에 촬상되는 실제촬상영역의 세로방향의 길이를 2Oa로 가정하면, 상기 실제촬상영역의 중심에서 상 또는 하측 종단면에 이르는 길이는 Oa이다. Assuming that an actual separation distance between the first and second light emitting modules 106 is 2L, the distance from the center point of the first and second light emitting modules 106 to one point light is L. If the angle of view of the imaging device is assumed to be 2α, the half angle of view is α. Assuming that the length in the longitudinal direction of the actual imaging area picked up by the imaging device is 20a, the length from the center of the actual imaging area to the upper or lower longitudinal section is Oa.

그리고 상기 촬상이미지에서의 점광 사이의 거리는 a로 가정한다. 그리고 상기 촬상이미지의 세로방향의 길이를 2P로 가정하면, 상기 촬상이미지의 중심에서 상 또는 하면에 이르는 길이는 P이다. 그리고 상기 제1거리측정장치에서 상기 제1대상물까지의 거리는 La로 가정한다. The distance between the point lights in the captured image is assumed to be a. If the length of the picked-up image is assumed to be 2P, the length from the center of the picked-up image to the top or bottom is P. The distance from the first distance measuring device to the first object is assumed to be La.

상기한 가정을 토대로 상기 제1대상물까지의 거리는 수학식 1에 따라 정리될 수 있다. Based on the above assumptions, the distance to the first object may be summarized according to Equation (1).

Figure 112011022505011-pat00001
Figure 112011022505011-pat00001

상기한 바와 같이 본 발명은 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 점광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 두개의 점광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 두개의 점광 사이의 거리와 실제 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 산출한다. As described above, the present invention irradiates an object with two rectilinear point lights spaced at a predetermined distance, photographs the irradiated two point lights, and uses the distance and actual distance between the two point lights on the captured image. Calculate the distance to the object.

이는 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 고정된 화각을 가지는 촬상장치(108)에 제1대상물과 같이 대상물이 근접되어 위치되면 상기 촬상장치(108)에 의해 촬상된 촬상이미지내에서 제1 및 제2광 출사모듈(106,110)에 의해 조사된 두개의 점광의 사이가 넓어지고, 도 3의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이 고정된 화각을 가지는 촬상장치(108)에 제2대상물과 같이 대상물이 떨어져 위치되면 상기 촬상장치(108)에 의해 촬상된 촬상이미지내에서 제1 및 제2광 출사모듈(106,110)에 의해 조사된 두개의 점광의 사이가 좁아지는 것과 같이 대상물과의 거리에 반비례하여 미리 정해둔 거리만큼 이격되며 평행되어 조사되는 두개의 점광의 사이가 변화하는 현상을 이용한 것이다.
As shown in FIGS. 3A and 3B, when an object is positioned close to the image pickup device 108 having a fixed angle of view as shown in FIG. 3, the image captured by the image pickup device 108 is captured. An imaging device 108 having a fixed angle of view widening between two point lights irradiated by the first and second light emitting modules 106 and 110 and having a fixed angle of view as shown in FIGS. 3C and 3D. When the object is located away from the second object, such as the second object is narrowed between the two point light irradiated by the first and second light output module (106,110) in the image captured by the imaging device 108 Likewise, the distance between the two point lights irradiated in parallel and spaced by a predetermined distance in inverse proportion to the object is used.

<제어모듈의 처리과정><Process of Control Module>

이제 상기한 제1거리측정장치의 제어모듈(100)의 동작을 도 4를 참조하여 설명한다. Now, the operation of the control module 100 of the first distance measuring apparatus will be described with reference to FIG. 4.

상기 제어모듈(100)은 조작패널(104)을 통해 사용자가 거리측정을 요청하는지를 체크한다(200단계). The control module 100 checks whether the user requests a distance measurement through the operation panel 104 (step 200).

상기 사용자가 거리측정을 요청하면, 상기 제어모듈(100)은 제1 및 제2광 출사모듈(106)을 구동하여 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 점광을 대상물에 조사한다(204단계).When the user requests a distance measurement, the control module 100 drives the first and second light emitting modules 106 to irradiate the object with two straight pointed lights spaced at a predetermined distance (step 204).

그 이후 상기 제어모듈(100)은 그 조사된 두개의 점광을 상기 촬상장치(108)를 통해 촬상하고, 그에 따라 생성된 촬상이미지를 제공받는다(206단계). Thereafter, the control module 100 captures the two point lights irradiated through the imaging device 108 and is provided with the generated captured image (step 206).

이후 상기 제어모듈(100)은 두개의 점광 사이의 실제 이격 거리, 촬상이미지에서 두개의 점광 사이의 거리, 촬상장치(108)의 화각, 촬상 이미지의 크기를 이용하여 대상물과의 거리를 수학식 1에 따라 산출하고, 산출된 거리정보를 디스플레이(112)를 통해 안내하거나 외부기기로 전송하는 등 여러 가지의 방법으로 출력할 수 있다.
Thereafter, the control module 100 calculates a distance from an object using an actual separation distance between two point lights, a distance between two point lights in the captured image, an angle of view of the imaging device 108, and the size of the captured image. According to the present invention, the calculated distance information may be output through various methods such as guiding through the display 112 or transmitting to an external device.

상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예에서는 수직방향으로 미리 정해둔 거리만큼 이격시킨 제1 및 제2광출사 모듈(106,110)을 이용하여 대상물과의 거리를 검출하는 것만을 예시하였으나, 제1 및 제2광출사 모듈(106,110)을 수평방향으로 미리 정해둔 거리만큼 이격시킨 후에, 대상물과의 거리를 검출하는 것도 가능하며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. In the first preferred embodiment of the present invention described above, only the first and second light emitting modules 106 and 110 spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction are used to detect the distance from the object. After the second light emitting module (106,110) is spaced apart by a predetermined distance in the horizontal direction, it is also possible to detect the distance to the object, which is obvious by the present invention.

또한 상기한 제1 및 제2광출사 모듈은 가시광 영역 또는 근적외 기타 여러 종류의 파장을 갖는 레이저 광원 혹은 시준된 LED 및 기타 광원이 될 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다.
In addition, the first and second light emitting modules described above may be laser light sources or collimated LEDs and other light sources having various types of wavelengths in the visible light region or near infrared, which are obvious by the present invention.

또한 상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예에서는 제1 및 제2광출사모듈(106,110)로부터의 점광을 이용하는 것만을 예시하였으나, 미리 정해둔 거리만큼 이격된 둘이상의 평행된 점광원(line)을 이용하여 상기 대상물과의 거리를 검출하는 것 역시 본 발명에 의해 자명하다. In addition, in the first preferred embodiment of the present invention described above only using the point light from the first and second light output module (106,110), two or more parallel point light source (line) spaced by a predetermined distance It is also clear by the present invention to detect the distance to the object by using the same.

또한 주변의 광 노이즈와 명확하게 구별될 수 있도록 점광을 둥근 모양 또는 별 모양 등의 특정 패턴으로 형성할 수도 있다. 이 경우 제어모듈(100)은 상기 특정 패턴에 대한 정보를 미리 저장하고, 촬상장치(108)로부터 제공된 촬상이미지로부터 상기 특정 패턴을 검출하고, 그 특정 패턴을 기준으로 대상물과의 거리를 검출할 수도 있다. 이는 주변의 광 노이즈에 의해 거리 검출을 위한 점광이 아닌 다른 광들이 점광으로 오인식되어 거리 검출에 오류가 발생될 수 있는 문제를 미연에 방지하기 위함이다. In addition, the point light may be formed in a specific pattern such as a round shape or a star shape so as to be clearly distinguished from surrounding light noise. In this case, the control module 100 may store information about the specific pattern in advance, detect the specific pattern from the captured image provided from the imaging device 108, and detect the distance to the object based on the specific pattern. have. This is to prevent a problem that errors other than the point light for the distance detection may be misidentified as the point light due to the ambient light noise, which may cause an error in the distance detection.

또한 본 발명의 촬상장치(108)에 의해 고화질의 영상을 획득하기 위해, 줌 렌즈 등과 같은 오토포커싱 장치를 더 채용할 수도 있으며, 이 경우에 상기 촬상장치(108)는 오토포커싱 장치에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 제어모듈(100)로 제공하여 대상물과의 거리 검출시에 사용할 수 있게 하며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. In addition, in order to obtain a high-quality image by the imaging device 108 of the present invention, an autofocusing device such as a zoom lens may be further employed. In this case, the imaging device 108 may have an angle of view changed by the autofocusing device. By providing information about the control module 100 to be used when detecting the distance to the object, which is obvious by the present invention.

또한 상기의 촬상장치는 면 촬상 소자(2D)뿐만 아니라 선촬상소자(1D, 라인스캔소자)를 이용할 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다.
In addition, the image pickup apparatus may use not only the surface image pickup device 2D but also a line image pickup device 1D (line scan device), which is obvious by the present invention.

<제2실시예>&Lt; Embodiment 2 >

<제2거리측정장치의 블럭구성><Block configuration of the second distance measuring device>

본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제2거리측정장치의 블럭구성을 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. The block configuration of the second distance measuring device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

상기 제2거리측정장치는 제어모듈(300)과, 메모리부(302)와, 조작패널(304)과, 기구부(306)와, 제1광 출사 어레이(308)와, 촬상장치(310)와, 제2광 출사 어레이(312)와, 기구구동부(314)와, 디스플레이(316)로 구성된다. The second distance measuring device includes a control module 300, a memory unit 302, an operation panel 304, a mechanism unit 306, a first light emitting array 308, an imaging device 310, And a second light emission array 312, a mechanism driver 314, and a display 316.

상기 제어모듈(300)은 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)를 통해 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 라인(LINE)광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 두개의 라인광을 상기 촬상장치(310)를 통해 촬상하고, 그에 따라 생성된 촬상이미지 상에서의 두개의 라인광 사이의 거리와 실제 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 산출하고, 그 산출된 거리에 대한 거리정보를 디스플레이(316)를 통해 표시한다. The control module 300 irradiates an object with two straight line lines spaced at a predetermined distance through the first and second light emitting arrays 308 and 312 to the object, and captures the irradiated two line lights. The device 310 captures an image, calculates a distance from the object by using the distance between the two line lights and the actual distance on the generated image, and displays distance information on the calculated distance. 316).

특히 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)가 수직으로 미리 설정된 거리로 이격되어 설치되어 수평의 라인광을 출사하므로, 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 사이의 중심에 대응되는 수평선을 이루는 점들, 즉 상기 두 개의 수평 라인광을 형성하는 두 개의 점광들 각각에서의 대상물과의 거리를 획득할 수 있으며, 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 및 촬상장치(310)를 수직방향으로 이동함으로써, 수직 및 수평 위치 각각에 대한 대상물과의 거리를 획득한다. In particular, since the first and second light emitting arrays 308 and 312 are vertically spaced apart at a predetermined distance to emit horizontal line light, the first and second light emitting arrays 308 and 312 correspond to the centers between the first and second light emitting arrays 308 and 312. A distance from an object in each of the two horizontal light points forming horizontal lines, i.e., the two horizontal line lights may be obtained, and the first and second light output arrays 308 and 312 and the imaging device 310 may be obtained. By moving in the vertical direction, the distance to the object for each of the vertical and horizontal positions is obtained.

이와 같이 본 발명의 바람직한 제2실시예에서는 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)의 수직위치를 변경하면서, 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)가 수평의 라인광을 출사함과 동시에 촬상장치(310)를 통해 촬상을 이행하여, 해당 수평선을 이루는 점들, 즉 두 개의 수평 라인광을 형성하는 두 개의 점광들에서의 대상물과의 거리를 획득하여, 대상물의 입체정보를 획득할 수 있게 한다. 여기서, 상기 입체정보는, 수평위치정보(x) 및 수평위치정보(y)에 따른 대상물과의 거리정보(z)로 구성된다. As described above, in the second preferred embodiment of the present invention, the first and second light exit arrays 308 and 312 emit horizontal line light while changing the vertical positions of the first and second light exit arrays 308 and 312. Imaging is performed through the imaging device 310 to obtain a distance from the object at the points forming the horizontal line, that is, the two point lights forming two horizontal line lights, so as to obtain stereoscopic information of the object. do. Here, the stereoscopic information is composed of the distance information (z) with the object according to the horizontal position information (x) and the horizontal position information (y).

또한 상기 제어모듈(300)은 상기 대상물의 입체정보가 획득되면 그 대상물의 입체정보를 디스플레이(316)를 통해 출력한다. In addition, when the stereoscopic information of the object is obtained, the control module 300 outputs the stereoscopic information of the object through the display 316.

상기 메모리부(302)는 상기 제어모듈(300)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. 특히 상기 두개의 라인광 사이의 실제 이격 거리, 촬상장치(310)의 화각에 대한 정보 등을 저장한다. The memory unit 302 stores various information including a processing program of the control module 300. In particular, it stores information about the actual separation distance between the two line light, the angle of view of the imaging device 310, and the like.

상기 조작패널(304)은 사용자로부터의 각종 정보 및 명령을 입력받아 상기 제어모듈(300)에 제공한다. The operation panel 304 receives various information and commands from the user and provides them to the control module 300.

상기 디스플레이(316)는 상기 제어모듈(300)의 제어에 따른 정보, 예를들어 산출된 거리정보 등을 표시한다.The display 316 displays information according to the control of the control module 300, for example, calculated distance information.

상기 기구부(316)는 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 및 촬상장치(310)를 지지함은 물론이며, 상기 기구 구동부(314)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 및 촬상장치(310)의 수직위치를 변경한다. The instrument part 316 supports the first and second light output arrays 308 and 312 and the imaging device 310, and under the control of the instrument driver 314, the first and second light output arrays. (308, 312) and the vertical position of the imaging device 310 are changed.

상기 기구 구동부(314)는 상기 제어모듈(300)의 제어에 따라 상기 기구부(316)를 구동하여 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 및 촬상장치(310)의 수직위치를 변경한다. The instrument driver 314 drives the instrument 316 under the control of the control module 300 to change the vertical positions of the first and second light output arrays 308 and 312 and the imaging device 310.

상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 각각은 직진성을 가지는 라인 광을 출사하며, 이는 고휘도 LED 어레이 모듈이나 레이저 어레이 모듈이 채용될 수 있다. 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)는 서로 미리 설정된 거리만큼 이격되게 설치되어, 그 미리 설정된 거리만큼 이격되어 평행된 라인광을 출사한다. 상기 출사된 두 라인광은 대상물에 조사된다. Each of the first and second light emitting arrays 308 and 312 emits line light having straightness, and a high brightness LED array module or a laser array module may be employed. The first and second light emitting arrays 308 and 312 are installed to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and emit parallel line light spaced apart by the predetermined distance. The two lines of light emitted are irradiated to the object.

상기 촬상장치(310)는 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)의 라인광 출사면을 촬상하고, 그 촬상에 따른 촬상이미지를 상기 제어모듈(300)에 제공한다.
The imaging device 310 captures line light exit surfaces of the first and second light output arrays 308 and 312, and provides the control module 300 with the captured image according to the imaging.

<제2거리측정장치의 거리측정과정><Distance measurement process of the second distance measuring device>

상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제2거리측정장치의 거리측정과정을 도 6을 참조하여 설명한다.The distance measuring process of the second distance measuring device according to the second preferred embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 6.

도 6의 (a)는 상기 제2거리측정장치의 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 각각은 세로 방향으로 미리 정해둔 거리만큼 이격되어 설치되며, 상기 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 사이의 중심에 촬상장치(310)가 설치된다. 상기 촬상장치(310)는 미리 정해진 화각에 속하는 공간을 촬상하고, 그 촬상된 촬상이미지를 도시한 것이 도 6의 (b)이다. 6 (a) shows that the first and second light emitting arrays 308 and 312 of the second distance measuring device are spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction, and the first and second light emitting arrays ( An imaging device 310 is installed at the center between 308 and 312. The image capturing apparatus 310 captures a space belonging to a predetermined angle of view, and FIG. 6B shows the captured image.

상기한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제2실시예는 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 라인광을 대상물에 조사하고, 그 조사된 두개의 라인광을 촬상하여, 촬상이미지 상에서의 두개의 라인광 사이의 거리와 실제 거리를 이용하여 상기 대상물과의 거리를 산출한다. As described above, the second preferred embodiment of the present invention irradiates an object with two straight line light beams spaced at a predetermined distance, and captures the two light beams irradiated, and between two line light beams on the captured image. Using the distance and the actual distance to calculate the distance to the object.

즉, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 고정된 화각을 가지는 촬상장치(310)에 제3대상물과 같이 수평방향으로 굴곡이 있는 대상물이 위치되면, 상기 촬상장치(310)에 의해 촬상된 촬상이미지내에서 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)에 의해 조사된 두개의 라인광의 사이는 넓어졌다가 좁아진다. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, when an object that is curved in the horizontal direction as the third object is positioned in the imaging device 310 having a fixed angle of view, the imaging device 310 is located. In the picked-up image picked up by, the distance between the two line lights irradiated by the first and second light output arrays 308 and 312 is widened and narrowed.

이에 상기 제어모듈(300)은 상기 두개의 라인광의 중심을 기준으로 하는 수평선을 이루는 각 점에 대한 거리를 수학식 1에 따라 산출하여, 해당 수평선상에서의 제2대상물과의 거리정보를 획득할 수 있다.
Accordingly, the control module 300 calculates a distance for each point forming a horizontal line based on the centers of the two line lights according to Equation 1 to obtain distance information with a second object on the corresponding horizontal line. have.

<제어모듈의 처리과정><Process of Control Module>

이제 상기한 제2거리측정장치의 제어모듈(300)의 동작을 도 7을 참조하여 설명한다. Now, the operation of the control module 300 of the second distance measuring apparatus will be described with reference to FIG. 7.

상기 제어모듈(300)은 조작패널(304)을 통해 사용자가 거리측정을 요청하는지를 체크한다(200단계).The control module 300 checks whether the user requests a distance measurement through the operation panel 304 (step 200).

상기 제어모듈(300)은 대상물에 대한 입체형상정보를 획득하기 위한 수직이동량에 대한 정보를 사용자로부터 입력받아 설정한다. The control module 300 receives and sets information about a vertical movement amount for obtaining stereoscopic shape information about an object from a user.

이후 상기 제어모듈(300)은 상기 수직이동량에 속하는 범위내에서 제1 및 제2광출사 어레이(308,312) 및 촬상장치(310)를 미리 정해둔 거리만큼 수직 이동시키도록 기구 구동부(314)를 통해 기구부(306)를 구동한다. Thereafter, the control module 300 uses the mechanism driver 314 to vertically move the first and second light output arrays 308 and 312 and the imaging device 310 within a predetermined range of the vertical movement amount. The mechanism part 306 is driven.

상기 수직 이동후에 상기 제어모듈(300)은 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)를 구동하여 미리 설정된 거리로 이격된 두개의 직진성 라인광을 대상물에 조사한다.After the vertical movement, the control module 300 drives the first and second light emission arrays 308 and 312 to irradiate the object with two straight line light spaced at a predetermined distance.

그 이후 상기 제어모듈(300)은 그 조사된 두개의 라인광을 상기 촬상장치(310)를 통해 촬상하고, 그에 따라 생성된 촬상이미지를 제공받는다. Thereafter, the control module 300 captures the two lines of light that have been irradiated through the image capturing apparatus 310, and receives the generated image.

상기 촬상이미지가 제공되면, 상기 제어모듈(300)은 두개의 라인광 사이의 중심인 수평선을 이루는 점들 각각에서의 대상물과의 거리를 산출한다(408단계).When the captured image is provided, the control module 300 calculates a distance from the object at each of the points forming a horizontal line, which is the center between two line lights (step 408).

이후 상기 제어모듈(300)은 설정된 수직이동량에 따른 수직이동이 완료되지 않았으면 상기 406단계로 진입하여 미리 정해둔 거리만큼 수직이동을 이행한 후에, 그 이동된 위치에서의 수평선을 이루는 점들 각각에서의 대상물과의 거리를 산출하는 것을 반복한다. After that, if the vertical movement according to the set vertical movement amount is not completed, the control module 300 enters the step 406 to perform vertical movement by a predetermined distance, and then at each of the points forming a horizontal line at the moved position. Calculate the distance from the object to.

이와 달리 상기 제어모듈(300)은 설정된 수직이동량에 따른 수직이동이 완료되었으면, 상기 수직방향으로 상기 미리 정해둔 거리단위로 수평선상에서의 상기 대상물과의 거리를 저장하여, 상기 대상물에 대한 입체정보를 획득한다.
On the contrary, when the vertical movement according to the set vertical movement amount is completed, the control module 300 stores the distance with the object on the horizontal line in the predetermined distance unit in the vertical direction, and provides stereoscopic information on the object. Acquire.

상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예에서는 수직방향으로 미리 정해둔 거리만큼 이격시킨 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)와 촬상장치(310)를 수직방향으로 이동해가면서, 이동된 수직 위치에 대해 수평선상의 대상물과의 거리를 검출하는 것만을 예시하였으나, 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)를 수평방향으로 미리 정해둔 거리만큼 이격시키고, 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)와 촬상장치(310)를 수평방향으로 이동해가면서, 이동된 수평 위치에 대해 수직선상의 대상물과의 거리를 검출하는 것도 가능하며, 이는 본 발명에 의해 자명하다.
In the second preferred embodiment of the present invention, the first and second light output arrays 308 and 312 and the image pickup device 310 spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction are moved in the vertical direction while being moved in the vertical direction. While only detecting the distance to the object on the horizontal line with respect to the horizontal, the first and second light emitting array (308, 312) is spaced apart by a predetermined distance in the horizontal direction, and the first and second light emitting array (308, 312) While moving the imaging device 310 in the horizontal direction, it is also possible to detect the distance to the object on the vertical line with respect to the moved horizontal position, which is obvious by the present invention.

또한 상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예에서는 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)로부터의 라인광을 이용하는 것만을 예시하였으나, 미리 정해둔 거리만큼 이격된 둘이상의 평행된 라인광원을 이용하여 상기 대상물과의 거리를 검출하는 것 역시 본 발명에 의해 자명하다.
In addition, in the above-described second preferred embodiment of the present invention, only the line light from the first and second light output arrays 308 and 312 is illustrated, but by using two or more parallel line light sources spaced by a predetermined distance. It is also clear by the present invention to detect the distance to the object.

또한 상기한 제1 및 제2광출사 어레이는 가시광 영역 또는 근적외 기타 여러 종류의 파장을 갖는 레이저 광원 혹은 시준된 LED 및 기타 광원이 될 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. The first and second light emitting arrays can also be laser light sources or collimated LEDs and other light sources having visible light or near infrared and many other types of wavelengths, which are apparent by the present invention.

또한 상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예에서는 제1 및 제2광출사 어레이(308,312)로부터의 라인광을 이용하는 것만을 예시하였으나, 점광원의 스캔 또는 광원과 이의 반사기구를 통해 생성한 라인광을 이용할 수도 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. In addition, in the above-described second preferred embodiment of the present invention, only the use of the line light from the first and second light output arrays 308 and 312 is illustrated, but the line light generated through the scanning of the point light source or the light source and the reflecting device thereof is used. May be used, which is obvious by the present invention.

또한 주변의 광 노이즈와 명확하게 구별될 수 있도록 라인광을 형성하는 점광들을 둥근 모양 또는 별 모양 등의 특정 패턴으로 형성할 수도 있다. 이 경우 제어모듈(300)은 상기 특정 패턴에 대한 정보를 미리 저장하고, 촬상장치(310)로부터 제공된 촬상이미지로부터 상기 특정 패턴을 검출하고, 그 특정 패턴을 기준으로 대상물과의 거리를 검출할 수도 있다. 이는 주변의 광 노이즈에 의해 거리 검출을 위한 점광이 아닌 다른 광들이 점광으로 오인식되어 거리 검출에 오류가 발생될 수 있는 문제를 미연에 방지하기 위함이다. In addition, the point lights forming the line light may be formed in a specific pattern such as a round shape or a star shape so as to be clearly distinguished from the ambient light noise. In this case, the control module 300 may store the information on the specific pattern in advance, detect the specific pattern from the captured image provided from the imaging device 310, and detect the distance to the object based on the specific pattern. have. This is to prevent a problem that errors other than the point light for the distance detection may be misidentified as the point light due to the ambient light noise, which may cause an error in the distance detection.

또한 본 발명의 촬상장치(310)에 의해 고화질의 영상을 획득하기 위해, 줌 렌즈 등과 같은 오토포커싱 장치를 더 채용할 수도 있으며, 이 경우에 상기 촬상장치(310)는 오토포커싱 장치에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 제어모듈(300)로 제공하여 대상물과의 거리 검출시에 사용할 수 있게 하며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. In addition, in order to obtain a high quality image by the imaging device 310 of the present invention, an autofocusing device such as a zoom lens may be further employed, in which case the imaging device 310 has an angle of view changed by the autofocusing device. It provides information about the to the control module 300 to be used when detecting the distance to the object, which is obvious by the present invention.

또한 상기의 촬상장치(310)는 면 촬상 소자(2D)뿐만 아니라 선촬상소자(1D, 라인스캔소자)를 이용할 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. In addition, the image pickup device 310 may use not only the surface image pickup device 2D but also a line image pickup device 1D (line scan device), which is obvious by the present invention.

100 : 제어모듈
102 : 메모리부
104 : 조작패널
106 : 제1광 출사모듈
108 : 촬상장치
110 : 제2광 출사모듈
112 : 디스플레이 모듈100: control module
102: memory
104: operation panel
106: first light emitting module
108: imaging device
110: second light emitting module
112: display module

Claims (23)

거리측정방법에 있어서,
둘 이상의 광 출사모듈이 제1거리로 이격된 둘 이상의 직진성 점광을 대상물에 조사하는 단계;
촬상장치가 상기 대상물에 조사된 상기 둘이상의 직진성 점광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 단계;
제어모듈이 상기 촬상이미지 상에서의 둘 이상의 직진성 점광을 검출하고, 둘 이상의 직진성 점광 사이의 거리인 제2거리와, 상기 둘 이상의 직진성 점광이 이격된 실제거리인 제1거리와, 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물과의 거리를 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 촬상장치는 줌 렌즈를 통해 상기 둘 이상의 직진성 점광에 대해 오토포커싱하여 촬상을 이행하며, 오토포커싱에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 상기 대상물과의 거리 검출시에 사용되도록 상기 제어모듈로 제공함을 특징으로 하는 거리측정방법. In the distance measuring method,
Irradiating the object with two or more linear point lights separated by a first distance from the two or more light output modules;
An imaging device photographing the two or more linear point lights irradiated onto the object to generate a captured image;
The control module detects two or more linear point lights on the captured image, a second distance that is a distance between two or more straight point lights, a first distance that is an actual distance of the two or more straight point lights, and an angle of view of the imaging device. Comprising: calculating a distance to the object; includes,
The image pickup apparatus performs image pickup by autofocusing on the two or more linear point lights through a zoom lens, and provides information on the angle of view changed by autofocusing to the control module to be used when detecting a distance from the object. Distance measuring method. 제1항에 있어서,
상기 직진성 점광은 두개이며,
상기 대상물과의 거리 산출은 수학식 2에 따르는 것임을 특징으로 하는 거리측정방법.
[수학식 2]
La=2PL/a·tanα
상기 La는 대상물과의 거리, 상기 P는 촬상이미지의 중심에서 수직 또는 수평 종단면까지의 거리, 상기 L은 두개의 직진성 점광 사이의 중점에서 어느 한 점광까지의 거리, 상기 a는 촬상이미지에서 두개의 점광 사이의 거리, 상기 α는 상기 촬상장치의 화각임. The method of claim 1,
The linear point light is two,
The distance measuring method according to claim 2, wherein the distance with the object is calculated by Equation 2.
&Quot; (2) &quot;
La = 2PL / atanα
La is the distance from the object, P is the distance from the center of the captured image to the vertical or horizontal longitudinal section, L is the distance from the midpoint between the two straight point lights to any point light, and a is the two The distance between the point lights, wherein α is the angle of view of the imaging device. 제1항에 있어서,
상기 촬상장치는 면 촬상장치(2D) 또는 선 촬상장치(1D)임을 특징으로 하는 거리측정방법.The method of claim 1,
And the imaging device is a surface imaging device (2D) or a line imaging device (1D). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광 출사모듈은 가시광 영역 또는 비가시광 영역의 광을 출사함을 특징으로 하는 거리측정방법. The method of claim 1,
And the light emitting module emits light in a visible light region or an invisible light region. 제1항에 있어서,
상기 광 출사모듈은 가시광 영역 또는 비가시광 영역의 LED 모듈 또는 레이저 모듈임을 특징으로 하는 거리측정방법. The method of claim 1,
The light output module is a distance measuring method, characterized in that the LED module or laser module in the visible light region or invisible light region. 제1항에 있어서,
상기 직진성 점광은 특정 패턴을 가지며,
상기 제어모듈은 상기 촬상이미지에서 미리 저장된 특정 패턴을 검출하는 것을 통하여 상기 직진성 점광을 검출함을 특징으로 하는 거리측정방법. The method of claim 1,
The linear point light has a specific pattern,
The control module detects the linear point light by detecting a specific pattern stored in advance in the captured image. 제1항에 있어서,
상기 산출된 대상물과의 거리에 대한 정보를 디스플레이하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 거리측정방법. The method of claim 1,
And displaying information about the calculated distance to the target object. 거리측정방법에 있어서,
둘 이상의 광 출사모듈이, 제1거리로 이격된 둘이상의 직진성 라인광을 대상물에 수평 또는 수직으로 조사하는 단계;
촬상장치가, 상기 대상물에 조사된 상기 둘이상의 직진성 라인광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 단계;
제어모듈이, 상기 촬상이미지 상에서의 둘이상의 직진성 라인광들을 형성하는 직진성 점광들 사이의 거리인 제2거리들과, 상기 둘이상의 직진성 라인광이 이격된 실제거리인 제1거리와 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물에 대한 수평 또는 수직선상의 거리들을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 촬상장치는 줌 렌즈를 통해 상기 둘 이상의 직진성 라인광을 형성하는 직진성 점광들에 대해 오토포커싱하여 촬상을 이행하며, 오토포커싱에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 상기 대상물과의 거리 검출시에 사용되도록 상기 제어모듈로 제공함을 특징으로 하는 거리측정방법. In the distance measuring method,
Irradiating, by the at least two light emitting modules, at least two straight line light spaced at a first distance to the object in a horizontal or vertical manner;
An imaging device, photographing the two or more straight line light beams irradiated to the object to generate a captured image;
The control module may include second distances, which are distances between straight point light beams forming two or more straight line light beams on the captured image, and a first distance that is an actual distance between the two or more straight line light beams, and the first distance. Calculating distances on a horizontal or vertical line with respect to the object by using an angle of view;
The image pickup device performs image pickup by autofocusing on the linear point light beams forming the two or more linear line light beams through a zoom lens, and uses the information on the angle of view changed by autofocusing when the distance from the object is detected. Distance measuring method, characterized in that provided to the control module. 제9항에 있어서,
상기 직진성 라인광은 두 개이며,
두 개의 직진성 라인광들을 형성하는 두 개의 직진성 점광들을 이용한 대상물과의 거리 산출은 수학식 3에 따르는 것임을 특징으로 하는 거리측정방법.
[수학식 3]
La=2PL/a·tanα
상기 La는 대상물과의 거리, 상기 P는 촬상이미지의 중심에서 수직 또는 수평 종단면까지의 거리, 상기 L은 두 개의 직진성 점광 사이의 중점에서 어느 한 점광까지의 거리, 상기 a는 촬상이미지에서 두개의 점광 사이의 거리, 상기 α는 상기 촬상장치의 화각임. 10. The method of claim 9,
The straight line light is two,
A distance measuring method according to Equation 3, wherein the calculation of a distance from the object using two straight point lights forming two straight line lights is performed according to Equation (3).
&Quot; (3) &quot;
La = 2PL / atanα
La is the distance from the object, P is the distance from the center of the captured image to the vertical or horizontal longitudinal section, L is the distance from the midpoint between the two straight point lights to any point light, and a is the two The distance between the point lights, wherein α is the angle of view of the imaging device. 제9항에 있어서,
상기 촬상장치는 면 촬상장치(2D) 또는 선 촬상장치(1D)임을 특징으로 하는 거리측정방법.10. The method of claim 9,
And the imaging device is a surface imaging device (2D) or a line imaging device (1D). 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 광 출사모듈은 가시광 영역 또는 비가시광 영역의 광을 출사함을 특징으로 하는 거리측정방법. 10. The method of claim 9,
And the light emitting module emits light in a visible light region or an invisible light region. 제9항에 있어서,
상기 광 출사모듈은,
가시광 영역 또는 비가시광 영역의 라인광을 직접 출사하거나,
점광을 스캔하여 출사하여 라인광을 출사하거나,
점광을 반사기구에 의해 반사시켜 출사하여 라인광을 출사함을 특징으로 하는 거리측정방법. 10. The method of claim 9,
The light output module,
Directly radiate line light in the visible or invisible light region;
Scan the spot light and exit to emit line light,
A distance measuring method characterized in that the point light is reflected by the reflecting device and emitted to emit line light. 제9항에 있어서,
상기 직진성 라인광은 특정 패턴을 가지며,
상기 제어모듈은 상기 촬상이미지에서 미리 저장된 특정 패턴을 검출하는 것을 통하여 상기 직진성 라인광을 검출함을 특징으로 하는 거리측정방법. 10. The method of claim 9,
The straight line light has a specific pattern,
And the control module detects the straight line light by detecting a specific pattern stored in advance in the captured image. 제9항에 있어서,
상기 산출된 대상물과의 거리에 대한 정보를 디스플레이하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 거리측정방법. 10. The method of claim 9,
And displaying information about the calculated distance to the target object. 삭제delete 거리측정장치에 있어서,
제1거리로 이격된 두 개의 직진성 점광을 대상물에 조사하는 제1 및 제2광출사모듈;
상기 제1 및 제2광출사모듈 사이의 중심에 위치하여, 상기 대상물에 조사된 상기 두 개의 직진성 점광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 촬상장치;
상기 촬상이미지 상에서의 두 개의 직진성 점광 사이의 거리인 제2거리를 검출하고, 상기 두 개의 직진성 점광이 이격된 실제거리인 제1거리와 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물과의 거리를 산출하는 제어모듈;을 포함하며,
상기 촬상장치는 줌 렌즈를 통해 상기 두 개의 직진성 점광에 대해 오토포커싱하여 촬상을 이행하며, 오토포커싱에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 상기 대상물과의 거리 검출시에 사용되도록 상기 제어모듈로 제공함을 특징으로 하는 거리측정장치. In the distance measuring device,
First and second light emitting modules for irradiating the object with two linear point lights spaced at a first distance;
An imaging device positioned at the center between the first and second light output modules to capture an image of the two linear point lights irradiated to the object to generate a captured image;
The second distance, which is a distance between two straight point lights on the captured image, is detected, and the distance to the object is determined by using the first distance, which is the actual distance from which the two straight point lights are spaced, and the angle of view of the imaging device. It includes a control module for calculating,
The image pickup device performs image pickup by autofocusing on the two linear point lights through a zoom lens, and provides information on the angle of view changed by autofocusing to the control module to be used when detecting a distance from the object. Distance measuring device. 거리측정장치에 있어서,
제1거리로 이격된 두 개의 직진성 라인광을 대상물에 수평 또는 수직으로 조사하는 제1 및 제2광출사 어레이;
상기 제1 및 제2광출사 어레이 사이의 중심에 위치하여, 상기 대상물에 조사된 상기 두 개의 직진성 라인광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 촬상장치;
상기 촬상이미지 상에서의 두 개의 직진성 라인광들을 형성하는 직진성 점광들 사이의 거리인 제2거리들과, 상기 두 개의 직진성 라인광이 이격된 실제거리인 제1거리와 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물에 대한 수평 또는 수직선상의 거리들을 산출하는 제어모듈;을 포함하며,
상기 촬상장치는 줌 렌즈를 통해 상기 둘 이상의 직진성 라인광들을 형성하는 직진성 점광들에 대해 오토포커싱하여 촬상을 이행하며, 오토포커싱에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 상기 대상물과의 거리 검출시에 사용되도록 상기 제어모듈로 제공함을 특징으로 하는 거리측정장치. In the distance measuring device,
First and second light emitting arrays configured to irradiate two or more straight line light beams spaced apart at a first distance to the object in a horizontal or vertical manner;
An imaging device positioned at the center between the first and second light emitting arrays, for imaging the two straight line light emitted to the object to generate a captured image;
The second distances, which are distances between the straight point light beams forming two straight line light beams on the captured image, the first distance that is the actual distance between the two straight line light beams, and the angle of view of the imaging device. And a control module for calculating distances on a horizontal or vertical line with respect to the object.
The image pickup device performs image pickup by autofocusing on the linear point light beams forming the two or more linear line light beams through a zoom lens, so that information on the angle of view changed by autofocusing is used when detecting a distance from the object. Distance measuring device, characterized in that provided to the control module. 거리측정장치에 있어서,
제1거리로 이격된 두 개의 직진성 라인광을 대상물에 수평 또는 수직으로 조사하는 제1 및 제2광출사 어레이;
상기 제1 및 제2광출사 어레이 사이의 중심에 위치하여, 상기 대상물에 조사된 상기 두 개의 직진성 라인광을 촬상하여 촬상이미지를 생성하는 촬상장치;
상기 제1 및 제2광출사 어레이 및 상기 촬상장치를 수직 또는 수평방향으로 미리 정해둔 제2거리로 이동시키는 기구부 및 기구구동부;
상기 촬상이미지 상에서의 두 개의 직진성 라인광들을 형성하는 직진성 점광들 사이의 거리인 제3거리들과, 상기 두 개의 직진성 라인광이 이격된 실제거리인 제1거리와 상기 촬상장치의 화각을 이용하여, 상기 대상물에 대한 수평 또는 수직선상의 거리들을 산출하는 제어모듈;을 포함하며,
상기 촬상장치는 줌 렌즈를 통해 상기 둘 이상의 직진성 라인광들을 형성하는 직진성 점광들에 대해 오토포커싱하여 촬상을 이행하며, 오토포커싱에 의해 변경된 화각에 대한 정보를 상기 대상물과의 거리 검출시에 사용되도록 상기 제어모듈로 제공함을 특징으로 하는 거리측정장치. In the distance measuring device,
First and second light emitting arrays configured to irradiate two or more straight line light beams spaced apart at a first distance to the object in a horizontal or vertical manner;
An imaging device positioned at the center between the first and second light emitting arrays, for imaging the two straight line light emitted to the object to generate a captured image;
A mechanism unit and a mechanism driver for moving the first and second light output arrays and the imaging device to a predetermined second distance in a vertical or horizontal direction;
The third distances, which are distances between the straight point light beams forming two straight line light beams on the captured image, the first distance that is the actual distance from which the two straight line light beams are separated, and the angle of view of the imaging device are used. And a control module for calculating distances on a horizontal or vertical line with respect to the object.
The image pickup device performs image pickup by autofocusing on the linear point light beams forming the two or more linear line light beams through a zoom lens, so that information on the angle of view changed by autofocusing is used when detecting a distance from the object. Distance measuring device, characterized in that provided to the control module. 삭제delete 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직진성 라인광은 특정 패턴을 가지며,
상기 제어모듈은 상기 촬상이미지에서 미리 저장된 특정 패턴을 검출하는 것을 통하여 상기 직진성 점광을 검출함을 특징으로 하는 거리측정장치. The method according to any one of claims 19 and 20,
The straight line light has a specific pattern,
The control module detects the linear point light by detecting a specific pattern stored in advance in the captured image. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산출된 대상물과의 거리에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이를 더 구비함을 특징으로 하는 거리측정장치. The method according to any one of claims 18 to 20,
And a display for displaying information on the calculated distance to the object.
KR1020110027655A 2011-03-28 2011-03-28 Distance measuring method and device KR101255194B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027655A KR101255194B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Distance measuring method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027655A KR101255194B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Distance measuring method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120109876A KR20120109876A (en) 2012-10-09
KR101255194B1 true KR101255194B1 (en) 2013-04-23

Family

ID=47280927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110027655A KR101255194B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Distance measuring method and device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101255194B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102048361B1 (en) * 2013-02-28 2019-11-25 엘지전자 주식회사 Distance detecting device and Image processing apparatus including the same
KR102037111B1 (en) * 2018-08-30 2019-11-26 주식회사 디월드 Apparatus for measuring dimension of high-temperature forging and method of measuring dimensio of high-temperautre forging

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003086A (en) * 2002-04-04 2004-01-08 Kagawa Prefecture Three-dimensional measuring method for hand or foot and apparatus therefor
US6697147B2 (en) * 2002-06-29 2004-02-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Position measurement apparatus and method using laser
KR100419177B1 (en) * 1998-12-18 2004-06-14 주식회사 포스코 Measurement Error Compensation Method and Apparatus on a Pacometer Using a CD Camera

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100419177B1 (en) * 1998-12-18 2004-06-14 주식회사 포스코 Measurement Error Compensation Method and Apparatus on a Pacometer Using a CD Camera
JP2004003086A (en) * 2002-04-04 2004-01-08 Kagawa Prefecture Three-dimensional measuring method for hand or foot and apparatus therefor
US6697147B2 (en) * 2002-06-29 2004-02-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Position measurement apparatus and method using laser

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120109876A (en) 2012-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100753885B1 (en) Image obtaining apparatus
US8233041B2 (en) Image processing device and image processing method for performing three dimensional measurements
JP6355710B2 (en) Non-contact optical three-dimensional measuring device
TWI420081B (en) Distance measuring system and distance measuring method
US6291817B1 (en) Moire apparatus having projection optical system and observation optical system which have optical axes parallel to each other
US9106805B2 (en) Image measuring system
TWI635252B (en) Methods and system for inspecting a 3d object using 2d image processing
KR20160111030A (en) Distance measuring device and parallax calculation system
CN104126114A (en) High speed autofocus system
JP4939304B2 (en) Method and apparatus for measuring film thickness of transparent film
JP6382074B2 (en) Appearance inspection apparatus, appearance inspection system, and appearance inspection method
JP2002131016A (en) Apparatus and method of distance measurement
CN107683401A (en) Shape measuring apparatus and process for measuring shape
KR101875467B1 (en) 3-dimensional shape measurment apparatus and method thereof
WO2022050279A1 (en) Three-dimensional measurement device
KR101255194B1 (en) Distance measuring method and device
CN102401901B (en) Distance measurement system and distance measurement method
US20210041543A1 (en) Laser calibration device, calibration method therefor, and image input device including laser calibration device
KR100756009B1 (en) System for 3d plane image pick up of container and a method thereof
JP3324809B2 (en) Measurement point indicator for 3D measurement
KR20170068071A (en) Shape measuring apparatus and a shape measuring method using the same
JP6252178B2 (en) Shape measuring device, posture control device, structure manufacturing system, and shape measuring method
JP2017032297A (en) Measurement board and profilometer
US20110149269A1 (en) Method and device for measuring the speed of a movable member relative a fixed member
JP2022168956A (en) Laser measuring device, and measurement method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190410

Year of fee payment: 7