CN101446641B - 距离测量系统和距离测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种距离测量系统和距离测量方法。该距离测量系统包括：投射设备(1)，其以至少第一和第二投射角(α3、α15、α、β)向检测区域投射测量光束(PL1、PL2)；摄像设备(2)，其拍摄来自检测区域的第一反射光(LB1)的图像和第二反射光(LB2)的图像。该距离测量系统还包括：距离计算单元(32)，其计算到第一测量点(P2、P5)的第一距离(d1)和到第二测量点(P4、P7)的第二距离(d2)；判断单元(33)，其判断是否发生了镜面反射；以及运算单元(34)，其当判断单元(33)判断为发生了镜面反射时，计算到发生镜面反射的检测对象(MB1、MB2)的距离(d4)。

Description

距离测量系统和距离测量方法

技术领域

本发明涉及一种将照射光投射到检测对象上并计算到检测对象的距离的信息的距离测量系统，并涉及一种距离测量方法。

背景技术

已知的距离测量系统向检测目标区域投射光，利用如CCD等摄像装置拍摄由于镜面反射和/或散射而从检测对象返回的反射光的图像，并且对拍摄到的图像的信息进行处理以测量到检测对象的距离或该检测对象的形状。在所投射的光被镜面反射的情况下，镜面反射的光有时接着发生散射，并作为多重反射光入射到摄像装置上，从而提供了错误的距离信息。换句话说，这种多重反射光的存在使得难以获得高精确的距离信息。

因此，为了消除多重反射的影响，使用空码(space code)的传统距离测量系统通过如下来判断是否存在多重反射：将预定空码分配给在照射步骤投射的测量光束的投射角，并且判断在拍摄到的图像信息中该空码是否增加(参见日本特开2000-193438)。

发明内容

然而，在上述传统技术中，当判断出接收到的光是多重反射光时，仅在去除由于多重反射光所产生的错误距离信息之后计算到测量对象的距离。因此，不可能计算出到位于镜面反射率高的位置处的检测对象的距离。

考虑到传统技术的上述问题，做出了本发明。本发明的目的在于提供一种能够计算出到位于镜面反射率高的位置处的检测对象的距离的距离测量系统和距离测量方法。

本发明的第一方面提供一种距离测量系统。该距离测量系统包括：投射设备，用于至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；摄像设备，用于拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号。所述第一反射光与以所述第一投射角投射的测量光束相对应，并且所述第二反射光与以所述第二投射角投射的测量光束相对应。所述距离测量系统还包括：距离计算单元，用于基于所述图像信号，根据所述第一反射光到所述摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和所述投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；判断单元，用于当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及运算单元，用于当所述判断单元判断为发生了所述镜面反射时，基于到所述第一测量点的所述第一距离和到所述第二测量点的所述第二距离中较长的距离以及当判断为所述第一入射角和所述第二入射角相等时的所述第一投射角和所述第二投射角，来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离。

本发明的第二方面提供一种距离测量方法。该距离测量方法包括：至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号。所述第一反射光与以所述第一投射角投射的所述测量光束相对应，并且所述第二投射光与以所述第二投射角投射的所述测量光束相对应。所述距离测量方法还包括：基于所述图像信号，根据所述第一反射光到摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及当判断为发生了所述镜面反射时，基于到所述第一测量点的所述第一距离和到所述第二测量点的所述第二距离中较长的距离以及当判断为所述第一入射角和所述第二入射角相等时的所述第一投射角和所述第二投射角，来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离。

本发明的第三方面提供一种距离测量系统。该距离测量系统包括：投射设备，用于以多个投射角向检测区域投射测量光束；摄像设备，用于拍摄与所述测量光束相对应的反射光的图像，并输出图像信号；判断单元，用于基于所述图像信号来判断是否发生了镜面反射；以及运算单元，用于当判断为发生了所述镜面反射时，使用第一距离算术表达式来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离，并且当判断为未发生所述镜面反射时，使用第二距离算术表达式来计算到发生散射的点的距离。

本发明的第四方面提供一种距离测量方法。该距离测量方法包括：以多个投射角向检测区域投射测量光束；拍摄与所述测量光束相对应的反射光的图像，并输出图像信号；基于所述图像信号来判断是否发生了镜面反射；以及当判断为发生了所述镜面反射时，使用第一距离算术表达式来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离，并且当判断为未发生所述镜面反射时，使用第二距离算术表达式来计算到发生散射的点的距离。

本发明的第五方面提供一种距离测量方法。该距离测量方法包括：至少以第一投射角和第二投射角投射测量光束；拍摄当以所述第一投射角投射所述测量光束时来自特定测量点的第一反射光的图像，并测量到所述特定测量点的距离；当在以所述第二投射角投射所述测量光束时拍摄到来自所述特定测量点的第二反射光的图像时，判断为产生了镜面反射光；以及基于所述第一投射角和所述第二投射角以及到所述特定测量点的距离来计算到产生所述镜面反射光的点的距离。

附图说明

图1是示出安装了根据本发明第一实施例的距离测量系统的车辆的立体图；

图2A是示出在第一实施例中在距离测量期间的照相机视野中的图像的例子的图；

图2B是示出在图2A的状态下车辆外部的布置的平面图；

图3是用于说明通过三角测量法来进行距离测量的原理的图；

图4是示出距离测量系统的光学系统等的结构的图；

图5是示出距离测量系统的控制单元的结构的框图；

图6是示出距离信息表的图；

图7A是示出镜面反射时入射角与反射角之间的关系的图；

图7B是示出镜面反射率的例子的图；

图7C是示出散射(漫射)时入射角与散射角之间的关系的图；

图7D是示出散射率的例子的图；

图8A是示出在第一实施例中在检测多重反射光的情况下照相机视野中的图像的例子的图；

图8B是示出在图8A的状态下车辆外面的布置的平面图；

图9中的(A)是示出多重反射光的光路的例子的图；

图9中的(B)是示出多重反射光的两个反射点、来自光投射设备的测量光束的投射角和摄像设备的拍摄角之间的关系的图；

图10是示出多重反射光的另一例子的平面图；

图11是示出第一实施例中的距离测量操作的例子的流程图；

图12是示出根据本发明第二实施例的距离测量系统的控制单元的结构的框图；

图13是示出在多重反射光的检测期间车辆的布置的平面图；

图14是示出多重反射光的两个反射点、来自光投射设备的测量光束的投射角、摄像设备的拍摄角、反射点处的倾斜角等之间的关系的图；以及

图15是示出第二实施例中的距离测量操作的例子的流程图。

具体实施方式

第一实施例

参考图1到图8，给出对本发明的距离测量系统的实施例的说明。为如客车等车辆提供根据本实施例的距离测量系统。图1示出安装了本实施例的距离测量系统的车辆MB。距离测量系统包括第一光投射设备1L和第二光投射设备1R、摄像设备2以及图5的控制单元CU。

第一光投射设备1L和第二光投射设备1R分别设置在车辆MB的前保险杠3的左端和右端附近。第一光投射设备1L和第二光投射设备1R分别向车辆前方的检测目标区域投射来自内部激光源的激光束。在向检测目标区域投射光束时，投射设备1L和1R沿左右方向投射。照射光是沿垂直于路面的方向的细长的狭缝光束，而且仅应该是可以读出其到检测目标区域的投射角的照射光。该照射光可以是点束。第一光投射设备1L和第二光投射设备1R相同。第一光投射设备1L斜向车辆右前方投射光束。第二光投射设备1R斜向车辆左前方投射光束。摄像设备2与第一光投射设备1L和第二光投射设备1R各自的光投射同步地拍摄图像。下面将第一光投射设备1L和第二光投射设备1R中的每个均称为光投射设备1。

照射光可以是脉冲光，并且可以通过一个脉冲或多个脉冲以预定光投射角来获得单个图像。

摄像设备2包括照相机，该照相机附接在挡风玻璃的上端中间部分附近，或者位于顶盖4背侧上的前端的中间部分处的后视镜(未示出)附近。在本实施例的距离测量系统中，当摄像设备2拍摄车辆前方视野的图像时，光投射设备1向车辆前方投射狭缝光束。摄像设备2拍摄通过反射从光投射设备1投射到检测对象的测量光束而产生的光的亮度图像。距离测量系统向车辆前方的检测目标区域中的检测对象投射检测光束，并且检测来自检测对象的反射光。在本说明书的说明中，该反射光包括由于镜面反射和/或散射(漫射)而返回的光。

图2A示出由摄像设备2的照相机(下文中，仅称为摄像设备2)拍摄到的车辆前方视野的图像例子2F。图2B是示出与图2A的图像例子2F相对应的车辆外部的布置的平面图。如在图2B中所示，光投射设备1沿水平和垂直方向移动狭缝状的测量光束PL1以扫描车辆前方的区域。为了方便说明，测量光束沿水平方向斜向下地扫描车辆前方的区域。在这种情况下，检测对象是车辆MB的正前方、右前方和左前方的车辆、路人(未示出)等，例如，右前方的车辆MB1。路面仅用于多重反射光的判断，并不是检测对象。也可以通过沿垂直方向移动水平的狭缝光束以进行扫描来拍摄检测目标区域的图像。

在图2B中，将测量光束PL1投射到路面上的点P1。为了方便说明，在图2A的视野2F中也示出测量光束PL1。然而，实际上，摄像设备2没有拍摄测量光束PL1，并且摄像设备2通过来自点P的反射光来拍摄点P的图像。

图3是使用光投射设备1和摄像设备2的距离测量原理的说明图。在图3中，光投射角α是从光投射设备1投射到点P1的测量光束PL1与车辆宽度方向之间的角度。拍摄角γ(还称为入射角γ)是来自地面上的点P1的反射光LB1相对于车辆的前进方向，或者相对于摄像设备2内的物镜的光轴AX的入射角。“e”是光投射设备1与摄像设备2之间沿车辆宽度方向的已知距离。通过三角测量原理，利用下面的等式(1)来计算摄像设备2和点P1之间的距离d1。

$d1=e\·\left(\frac{\sin \mathrm{\α}\·\cos \mathrm{\γ}}{\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\γ})}\right)---\left(1\right)$

图4示出光投射设备1和摄像设备2的结构。光投射设备1包括：激光源(线激光)7，其输出由激光构成的测量光束PL；反射镜8，其反射测量光束PL；激光驱动单元6，其驱动激光源7；以及反射镜驱动单元5，其驱动反射镜8。反射镜驱动单元5和激光驱动单元6接收来自图5的控制单元CU的光投射信号T1。激光驱动单元6根据该光投射信号T1打开激光源7。反射镜驱动单元5根据该光投射信号T1通过未示出的马达来旋转反射镜8。驱动反射镜8，使得测量光束PL的投射角αi以恒定角速度从预定的最小角α1改变为预定的最大角αI(I是不小于2的整数，i＝1～I)。

在图4中，摄像设备2包括物镜11和摄像元件12(光电转换元件12)，该摄像元件12包括二维排列的电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等的多个像素。当光投射设备1投射照射光时，摄像设备2拍摄车辆前方区域的图像。摄像设备2还包括：A/D转换器13(模拟到数字转换器)，其将从摄像元件12输出的模拟图像信号转换成数字图像信号；以及图像存储器14，其存储A/D转换后的图像信号。

尽管图4仅示出沿水平线排列的J个像素PXj(j＝1～J)(J是不小于2的整数)，但是二维排列有图像摄像元件12的多个像素。在下面的说明中，对一行中的像素PXj的图像信号sj(t)进行处理，但是还对其它行中的像素的图像信号进行处理。

在图4中，测量光束PL以投射角αi投射到点P，并且来自点P的反射光LB以相对物镜11的光轴AX的角γj或拍摄角γj入射到第j个像素PXj。以类似的方式，例如，当测量光束PL以投射角αh投射到点PA时，由第k个像素PXk以拍摄角γk接收来自点PA的反射光LBA。如上所述，预先已知每个像素PXj所接收到的反射光的拍摄角γj。摄像元件12上的反射光的图像的大小根据摄像设备2和点P之间的距离而变化。然而，例如，通过指定具有最大光量的像素(这里为PXj)，可以精确地计算出作为来自点P的反射光LB的入射角的拍摄角γj。

因此，可以通过如下来计算到点P的距离d1：载入在以任意投射角αi进行投射时拍摄并创建的单个图像；指定各行中具有最大亮度的像素；确定预先分配给所指定的像素的拍摄角γj；并将拍摄角γj和投射角αi代入表达式(1)。

摄像元件12在与光投射信号T1同步地从图5的控制单元CU输出的照相机控制信号T2时开始摄像。每次在以任意投射角αi投射测量光束PL时摄像元件12拍摄车辆前方的检测目标区域的图像时，通过A/D转换器13将从摄像元件12的各像素PXj读出的图像信号sj(t)存储在图像存储器14中。以类似的方式对来自摄像元件12的其它行的各像素的图像信号进行处理。图像存储器14存储与多个投射角αi相对应的多个图像的数据。当摄像设备2在测量光束PL扫描车辆前方的整个检测目标区域的同时在各个预定时间处拍摄车辆前方区域的图像时，将在预定时间处获得的多个图像的数据与各个投射角相关联地存储在图像存储器14中。

测量光束PL按投射角α逐步变化的预定模式来照射检测目标区域。通常，为了测量到检测目标区域内的各种检测对象的距离，仅需要投射测量光束PL从而使投射角αi从α1到αI变化一次。

图5示出控制光投射设备1和摄像设备2的操作并处理摄像设备2的图像信号以检测车辆前方的检测对象的控制单元CU。控制单元CU是包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、中央处理单元(CPU)和外围电路等的控制电路。控制单元CU通过计算机软件执行后面所述的各种类型的处理。可以通过包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等硬件逻辑电路的组合来实现控制单元CU。

控制单元CU包括：驱动控制单元31，其统一控制整个系统的操作；距离计算单元32；多重反射判断单元33；反射对象距离运算单元34；以及距离信息合并单元35。

驱动控制单元31向光投射设备1和摄像设备2分别发送光投射信号T1和照相机控制信号T2。当接收到来自驱动控制单元31的照相机控制信号T2时，摄像设备2开始对车辆前方区域进行摄像。当将光投射信号T1从驱动控制单元31发送到光投射设备1时，从光投射设备1发射测量光束PL，并且旋转反射镜8，从而使测量光束PL扫描车辆前方区域。将根据由摄像元件同步于利用测量光束PL的扫描所拍摄到的图像而创建的图像信号sj(t)，即当以任意投射角αi投射测量光束PL时拍摄到的图像的图像信号暂时存储在图像存储器14中。此后，将图像信号发送到距离计算单元32，并将其记录在距离计算单元32的图像信号存储器上。

驱动控制单元31向距离计算单元32提供光投射信息信号T3。光投射信息信号T3包括测量光束PL的投射角αi的信息。当将光投射信息信号T3输入到距离计算单元32中时，将表示以投射角αi拍摄到的并且存储在图像存储器14中的图像的图像信号(像素信号串)载入到图像信号存储器上。在与投射角αi相对应的图像数据中，指定每行的图像信号sj(t)中具有最高信号级的像素PXj，以获得投射角为αi时来自检测对象的反射光的拍摄角γj。将这些角αi和γj分别代入等式(1)中的投射角α和拍摄角γ，从而计算到由像素PXj(拍摄角γj)拍摄的检测对象的距离d1j。

以与像素PXj的图像信号sj(t)类似的方式对其它行中的像素的图像信号进行处理。因此，在单个图像中提取亮度不低于预定亮度的多个像素区域，从而计算距离。

这里，给出对如下情形的说明：例如，从图4的光投射设备1发出的所有测量光束PL基本都在检测对象上的第一点处镜面反射，然后，所有被镜面反射的测量光束PL基本都在同一或其它检测对象上或者路面上的第二点处散射，并且入射到摄像设备2上。换句话说，来自光投射设备1的测量光束PL在经过多个反射点之后被摄像元件2摄取(接收)。将测量光束PL在从光投射设备1投射与入射到摄像设备2上之间镜面反射了一次或多次的反射方式称为多重反射。将通过多个反射点由摄像设备2摄取的反射光称为多重反射光。

当存在在第一点处镜面反射的多重反射光时，反射光难以入射到位于将第一点和摄像设备2的物镜的中心相连接的轴上的像素，即假定接收到来自第一点的反射光的像素。因此，等式(1)不能提供第一点的真实距离信息。

距离计算单元32使用在当以任意投射角αi投射测量光束时拍摄到的各图像中指定的像素PXj(拍摄角γj)，来基于等式(1)计算到检测对象的距离di。距离计算单元32创建图6所示的表，并且在图像中相互关联地存储投射角αi、像素PXj(拍摄角γj)和距离d1。

图5的控制单元CU的多重反射判断单元33基于从距离计算单元32提供的图6的距离信息表的数据，来判断是否存在多重反射。在图6的表的例子中，与投射角α3和α15相关联地存储了同一像素PX6，因此判断为存在多重反射(一次或多次镜面反射)。反射对象距离运算单元34基于多重反射判断单元33对是否存在多重反射的判断结果，来计算到多重反射光的反射点至少之一的距离。多重反射判断单元33将针对所接收到的光没有发生多重反射的像素PXj(拍摄角γj)的距离d的信息直接提供到距离信息合并单元35。距离信息合并单元35合并由距离计算单元32获得的距离信息和由反射对象距离运算单元34获得的距离信息。

下面详细说明多重反射光的距离检测原理以及多重反射判断单元33、反射对象距离运算单元34和距离信息合并单元35的操作。为了检测多重反射光，尤其是首先基本镜面反射然后散射从而入射到摄像设备2上的多重反射光(双重反射光)，利用在图7B和7D中示出的镜面反射光的反射率(镜面反射率RM)与由于散射(漫射)产生的反射光的反射率(散射率RS)之间的差异。

对于如图7A所示的入射角θi和反射角θr相等的镜面反射光，如图7B所示，作为镜面反射光的反射率的镜面反射率RM随着角θi增大而增大。另一方面，对于如图7C所示的针对入射角θi基本上以全方向θs反射的、由于散射(漫射)产生的反射光，如图7D所示，作为其反射率的漫射率RS随着入射角θi减小而增大。可以认为类似路面的粗糙表面的散射率是基本恒定的，而与入射角θi无关。

来自车辆MB的测量光束到如在右或左车道上行驶的车辆的后保险杠或者迎面车辆的前保险杠等具有近似镜面的反射构件上的入射角θi通常在图7B的预定范围δθ(低反射率范围)内。因此减少了镜面反射光，并且由于来自反射构件的散射光的量足够大，因此可以检测到该散射光。这使得图5的距离计算单元32可以精确地计算距离。

另一方面，给出对如下情形的说明：如在图8A的图像2F中所示，在邻近车道上行驶的车辆MB1与本实施例的车辆MB平行。在这种情况下，从车辆MB投射的测量光束PL2以超出图7D的预定范围δθ(高散射率范围)的角度入射到车辆MB1的近似镜面的侧表面上的反射点P3上。因此来自反射点P3的散射光很弱，并且测量光束PL2的大部分被镜面反射。以这种方式镜面反射的测量光束PL3在路面上的点P2处被散射，并且作为多重反射光入射到摄像设备2上。因此，摄像设备2拍摄到点P2的图像。摄像设备2没有摄取图8A的测量光束PL2和PL3。

图8B是示出与图8A所示的车辆前方区域的图像相对应的车辆外部的布置的平面图。如在图8B中所示，从光投射设备1投射的测量光束PL2首先在车辆MB1的侧表面中的反射点P3(作为第一反射点或与摄像设备2较接近的反射点)处镜面反射。此后，测量光束PL2在路面上的点P2(第二反射点)处散射，并作为多重反射光LB2(这里为双重反射光)入射到摄像设备2上。

参考图9(A)和9(B)，给出对用于在发生了这样的多重反射时计算到车辆MB1的侧表面中的反射点P3的距离的方法的说明。在这种情况下，将来自图4的光投射设备1的测量光束PL逆时钟移动以进行扫描。

如在图9(A)中所示，当测量光束PL2的投射角变为α15时，在反射点P3和P2处发生多重反射，并且来自点P2的多重反射光LB2入射到摄像设备2上。假定与拍摄角γ相对应的像素是像素PX6。在这种情况下，在图6的距离信息表中，将针对投射角α15具有最大像素值的像素记录为像素PX6(拍摄角γ)。距离计算单元32使用拍摄角γ和投射角α15来基于等式(1)计算距离d2。然后，通过下面的等式(2)来表示距离d2，并在图6的距离信息表中将该距离d2记录为针对投射角α15的距离d2。

$d2=e\·\left(\frac{\sin \mathrm{\α}15\·\cos \mathrm{\γ}}{\cos (\mathrm{\α}15+\mathrm{\γ})}\right)---\left(2\right)$

距离d2是摄像设备2与虚拟点P4之间的距离，其中，在该虚拟点P4处，测量光束PL2和多重反射光LB2相交。虚拟点P4比图9(A)的反射点P3离摄像设备2更近。

随后，当测量光束PL2进一步逆时钟移动以进行扫描时，如在图9(B)中所示，测量光束PL1的投射角变为α3(α3>α15)。在这种情况下，与图9(A)的情况相同，测量光束PL1直接投射到点P2上。因此，由于散射产生的来自点P2的反射光LB1以拍摄角γ入射到摄像设备2上。在图6的距离信息表中，将针对投射角α3具有最大像素值的像素记录为像素PX6(拍摄角γ)。此外，还将图5的距离计算单元32使用拍摄角γ和投射角α基于等式(1)所计算出的距离d1记录为图6的距离信息表中的距离di。距离d1(d1>d2)是摄像设备2与点P2之间的距离，其中，在图9(B)中在该点P2处，测量光束PL1和反射光PL3相交。

多重反射判断单元33基于图6的距离信息表的信息如下进行判断。具体地，当如投射角α3和α15或距离d1和d2，投射角或距离针对同一像素PX6(拍摄角γ)具有两个或更多个不同的值时，判断为入射到该像素上的反射光束中的某些反射光束进行了多重反射，即进行了一次或多次的镜面反射。此外，多重反射判断单元33判断为在距离计算单元32中所获得的距离d1和d2中较短的距离d2(以较小的投射角α15获得的数据)是通过由于多重反射导致的错误计算所获得的。例如，这意味着检测到的多重反射光被第一镜面反射反射到远处，然后通过第二散射被摄像设备2所接收。

多重反射判断单元33将当发生多重反射时获得的投射角α3和α15、拍射角γ、以及距离d1和d2的信息发送到反射对象距离运算单元34。将其入射光束被判断为未进行多重反射的像素(拍射角)的距离di的信息发送到距离信息合并单元35。反射对象距离运算单元34基于从多重反射判断单元33接收到的信息，来计算摄像设备2和图9(B)的多重反射的第一反射点(较近的反射点)P3之间的距离d4。

在本实施例中，假定包括反射点P3的表面(车辆MB1的侧表面)与车辆MB平行。根据下面的等式(3)，使用计算出的到图9(B)的较远点P2的距离d1以及来自光投射设备1的被判断为进行了多重反射的测量光束的两个投射角α3和α15(α3>α15)，来计算距离d4。等式(3)的计算利用测量光束PL在反射点P3处的镜面反射(正反射)。

$d4=\frac{d1}{2}(1+\frac{\tan \mathrm{\α}3}{\tan \mathrm{\α}15})---\left(3\right)$

将距离d4存储在图6的距离信息表中，作为与投射角α15和距离d2相关联的反射对象距离dr。将关于投射角α15的包括到多重反射的反射点P3的距离d4的距离信息从图5的反射对象距离运算单元34提供到距离信息合并单元35。

距离信息合并单元35合并从反射对象距离运算单元34发送来的到反射点的反射对象距离dr的距离信息和从多重反射判断单元33发送来的距离信息di，以生成关于检测目标区域内的检测对象的距离信息。具体地，在距离信息合并单元35中，可以获得关于到未发生多重反射的检测对象的第一距离di和到发生了多重反射的检测对象的第二距离dr的信息。

上面给出了对如下情况的说明：将测量光束以投射角α15从光投射设备1投射到在右车道上行驶的车辆MB1的侧表面上的反射点P3。如在图10中所示，上述说明同样适用于这种情形：将来自光投射设备1的测量光束PL2L以投射角αL投射到在车辆MB的左车道上行驶的车辆MB2的侧表面中的反射点P3L。下面给出对其的简要说明。

在图10中，在某些情况下，在反射点P3L处镜面反射的测量光束PL3L到达路面上的点P2，并且在点P2处散射的多重反射光LB2L以拍摄角γ入射到摄像设备2上。当将以投射角α(α<αL)从光投射设备1发出的测量光束PL1投射到点P2时，其反射光LB1以相同的拍摄角γ入射到摄像设备2上。

在这种情况下，以与图9(A)的例子类似的方式来进行使用投射角α对距离d1的计算，但是测量光束PL2L与多重反射光LB2L不相交。因此，当针对投射角αL使用等式(1)来计算距离d1时，距离d1变为不可能的负值。因此，图5的距离计算单元32判断为不能计算出该距离。在图6的距离信息表中，将距离d1记录为针对投射角α的距离数据，但在与投射角αL相对应的距离数据栏中记录表示不能计算出该距离的错误信息。

之后，基于距离信息表的内容，多重反射判断单元33判断为入射到当以投射角αL投射测量光束时具有最大亮度的像素上的反射光进行了多重反射。通过将|tan αL|和tan α分别代入等式(3)的tan α3和tan α15，反射对象距离运算单元34可以计算出到图9中的多重反射的较近反射点P3L的距离(与图9(B)的d4相对应的距离)。

然后，参考图11的流程图，简要说明第一实施例中用于计算到检测目标区域内的检测对象的距离的信息的操作的例子。由图5的控制单元CU内的驱动控制单元31来控制该操作。

在图11的步骤S1中，将光投射信号T1和照相机控制信号T2从图5的驱动控制单元31输入到光投射设备1和摄像设备2，并相互同步地开始利用图4的光投射设备1的测量光束PL进行的扫描(光投射)以及由摄像设备2进行的反射光LB的摄像。针对各个投射角α计算具有最大像素值的像素PXj。在步骤S3中，距离计算单元32使用与具有最大像素值的像素相关联的投射角αi和拍摄角γj，来基于等式(1)计算距离di。将这种信息存储在图6的距离信息表中。

在步骤S5中，多重反射判断单元33参考图6的距离信息来判断是否存在多重反射。在本实施例中，通过如下来判断是否存在多重反射：

(a)与不同的投射角αi相对应的具有最大像素值的像素中的一些像素是否相同；或者

(b)针对同一像素计算出的距离是否具有不同的值。

当不存在多重反射时，或者当由于多重反射而不存在具有最大像素值的像素时，仅将距离信息表中的距离di(第一距离)的数据发送到距离信息合并单元35。在步骤S5中，当存在多重反射时，或者当由于多重反射而存在具有最大像素值的像素时，将像素的信息中的拍摄角γ提供到反射对象距离运算单元34，并将其它像素的信息提供到距离信息合并单元35。

在步骤S7中，针对由于多重反射而具有最大像素值的像素，反射对象距离运算单元34使用等式(3)来计算到发生第一次反射的点(真实反射点)的距离dr(第二距离)。反射对象距离运算单元34将计算出的距离dr提供到距离信息合并单元35。在下一步骤S9中，距离信息合并单元35将计算出的多重反射点的距离信息(第一距离)和不具有多重反射的距离信息(第二距离)合并，以计算检测目标区域的距离信息。

根据本实施例的距离测量系统和车辆，可以获得下面的操作效果。

(1)当多重反射判断单元33将反射光判断为镜面反射光时，反射对象距离运算单元34可以基于测量光束PL的投射角的信息和接收反射光的像素PXj的信息，计算出到从光投射设备发出的测量光束的第一真实反射点的距离的信息。因此，可以计算到之前不能测量的、位于镜面反射率高的位置处的检测对象的距离，从而扩大了检测目标区域内能够获得精确距离信息的范围。

(2)在以不同的投射角获得的多个图像中，当针对同一像素计算出两个不同的距离时，判断为包括了由多重反射光产生的图像信号。因此，与传统技术的距离测量单元不同，无需将空码分配给照射光。

(3)根据距离测量单元不可缺少的距离计算单元的计算结果，基于针对同一像素是否计算出了至少两个距离或者对于计算出的距离之一是否记录了错误信息，来判断是否存在多重反射。这使得不需要特别算法来判断是否存在多重反射。

(4)本实施例的距离测量系统还包括距离信息合并单元35，该距离信息合并单元35将由距离计算单元32获得的到未进行多重反射的反射光的反射点的距离(第一距离)的信息与由反射对象距离运算单元34获得的到多重反射光的最近反射点的距离(第二距离)的信息合并。因此，可以精确地测量到位于整个检测目标区域中的任意位置处的多个检测对象的距离。

(5)当检测对象是在路面上行驶的车辆并且多重反射光是在车辆后的路面上反射的光时，可以确定检测到来自在侧车道上行驶的车辆的侧表面的多重反射光。因此，可以在宽范围的环境中测量到多重反射光的反射点(即车辆)的距离。

(6)前述实施例的车辆MB包括前述实施例的距离测量系统。光投射设备1向作为检测目标区域的车辆MB前方区域投射测量光束PL，并且摄像设备2可以接收来自车辆MB前方区域的反射光。因此，可以消除多重反射光的影响，并精确地测量到车辆MB前方的检测对象的距离。

第二实施例

参考图12到15，给出对本发明的第二实施例的说明。上述第一实施例示出了发生多重反射的反射面(车辆MB1的侧表面)与车辆MB平行的例子(参见图8B)。第二实施例被配置为即使当发生多重反射的反射面(车辆MB1的侧表面)与车辆MB不平行时也精确地测量到多重反射光的反射点的距离。在下文，使用图12到15给出对发生多重反射的反射面(车辆MB1的侧表面)与车辆MB不平行的情况的说明。对图12到15中与图5、7、8B和10的部分相对应的一些部分指定相同的附图标记或符号。

图12示出本实施例的距离测量系统的控制单元CUA。控制单元CUA与图5的控制单元CU的不同之处在于反射面推定单元36。下面主要给出对反射面推定单元36的操作以及与其相关的反射对象距离运算单元34的操作的说明。距离计算单元32以与第一实施例相同的方式创建图6所示的距离信息表。

图13是示出另一车辆MB1正在安装了本实施例的距离测量系统的车辆MB的右前方行驶的例子的平面图，其中，该另一车辆MB1与车辆MB不平行。如在图13中所示，在反射点P6处镜面反射从光投射设备1以投射角β投射到车辆MB1的侧表面中的反射点P6的测量光束PL2，该测量光束PL2入射到路面上的点P5并发生散射，然后作为多重反射光LB2入射到摄像设备2。此时，包括反射点P6的反射面与车辆MB不平行。

像第一实施例一样，沿着多重反射光LB2的光路计算出到点P5和虚拟点p7的两个距离。因此，图12的多重反射判断单元33判断为在图13的情况下也存在多重反射。

图14示意性示出图13的状态。在图14中，在利用以两个投射角α和β投射的测量光束拍摄到的两个图像中，在点P5处反射的反射光入射到摄像设备2的同一像素上。换句话说，在从投射角α1到αj的一次扫描期间拍摄到的多个图像中，在这些图像的一些图像中将同一像素指定为具有最大像素值的像素。在图14中，用γ表示入射到该像素的反射光的拍摄角。在这种情况下，如在第一实施例中所述，对于在两个不同的图像中以同一拍摄角γ接收反射光的同一像素，计算到点P5(投射角α)的距离d1和到虚拟点P7(投射角β)的距离d2。因此，图12的多重反射判断单元33判断为存在多重反射。多重反射判断单元33将存在多重反射、距离d1和d2中较大的距离d1以及投射角α和β发送到反射面推定单元36和反射对象距离运算单元34。

这里，作为例子，给出了对在图13所示的情形下发生多重反射的情况下的反射面推定单元36的说明。如在图13中所示，测量光束PL2入射到车辆MB1的侧表面上。由于测量光束PL2的入射角大，因此在反射点P6处镜面反射成分占主要。然而，在车辆MB1的后保险杠BB1上，来自光投射设备1的测量光束的入射角小。因此，在后保险杠上散射成分占主要，并且可以直接检测到所反射的测量光束。因此，使用上述等式(1)通过三角测量原理可以计算到后保险杠BB1的距离。

参考图6的距离信息表，反射面推定单元36在判断为在图13的情形下发生多重反射的反射点附近的区域中识别出貌似后保险杠的反射构件。具体地，将具有高亮度的像素处于水平延伸的矩形上的区域识别为后保险杠BB1。此后，例如，基于与由摄像设备2拍摄到的反射构件的两端周围的图像的像素有关的信息，指定来自光投射设备1的在两端附近扫描的测量光束PLB1和PLB2的投射角αB1和αB2以及距离dB1和dB2。基于距离dB1和dB2之间的差以及计算出到其的距离dB1和dB2的反射构件的两端之间的间隔，反射面推定单元36可以计算反射构件的倾斜角

此外，可以通过使用投射角αB1到αB2的范围中的距离的信息来获得反射构件(后保险杠BB1)的倾斜角

的平均值。此外，当假定包括发生多重反射的反射点P6的车辆MB1的表面与后保险杠BB1垂直时，推定包括反射点P6的表面具有与角

相等的倾斜角。将该倾斜角

的信息提供到图12的反射对象距离运算单元34。

反射对象距离运算单元34根据计算出的到点P5的距离d1、点P5的拍摄角γ和距离e来计算光投射设备1与路面上的点P5之间沿车辆宽度方向的距离h，然后使用计算出的该距离h来计算到倾斜表面上的反射点P6的距离d5。基于下面的等式(4)，使用拍摄角γ、包括反射点P6的表面的倾斜角

计算出的到点P5和P7的距离d1和d2、来自光投射设备1的测量光束到点P5和P7的投射角α和β以及间距e来计算距离d5。

$d5=\frac{(d1-d2)\tan \mathrm{\&beta;}}{1+\tan (\mathrm{\&alpha;}-2\mathrm{\&phi;})}+\tan \mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;(d1\&CenterDot;\tan \mathrm{\&gamma;}+e)---\left(4\right)$

将计算出的到反射点P6的距离d5的信息发送到图12的距离信息合并单元35，从而获得检测目标区域的距离信息，即到未发生多重反射的检测对象的第一距离和到发生了多重反射的检测对象的第二距离。

参考图15的流程图，说明在第二实施例中用于计算检测目标区域的距离信息的操作的例子。由图12的控制单元CUA中的驱动控制单元31来控制该操作。

图15的步骤S1和S3与图11中的步骤相同。在步骤S3中，距离计算单元32使用与具有最大像素值的像素相关联的投射角αi和拍摄角γ，来基于等式(1)计算距离di。将该信息存储为图6的距离信息表。当在步骤S51中判断为不存在多重反射时，将距离信息表的内容直接发送到距离信息合并单元35。当在步骤S51中判断为存在多重反射时，操作进入步骤S53。

在步骤S53中，反射面推定单元36判断在多重反射的反射点附近是否存在形状与预定的后保险杠类似的反射构件。当不存在反射构件时，将包括多重反射的反射点的表面的倾斜角确定为零，并且操作进入步骤S57。另一方面，当在步骤S53中存在反射构件时，操作进入步骤S55，并且反射面推定单元36如上所述计算反射构件的倾斜角并且将倾斜角

的信息发送到反射对象距离运算单元34。在步骤S57中，反射对象距离运算单元34基于等式(4)计算到多重反射的反射点的距离，并且将该距离发送到距离信息合并单元35。在步骤S9中，距离信息合并单元35将计算出的到多重反射点的距离的信息与到未发生多重反射的反射点的距离的信息合并，从而获得位于检测目标区域内的各检测对象的距离信息。

根据第二实施例的距离测量系统，可以获得下面的操作效果。

当多重反射判断单元33判断为存在多重反射光时，在多重反射光的反射点附近提取貌似后保险杠的矩形反射构件，并计算出平面图中的反射构件的倾斜角

在将发生了多重反射的反射面的角设置为倾斜角

的情况下，计算到在该车辆前方的右车道上行驶的车辆MB1的侧表面(斜面)上的反射点P6的距离d5。因此，即使考虑到进行多重反射的测量光束入射的反射面的倾斜角，也可以计算到进行多重反射的测量光束的反射点P6的距离d5。

由于基本上为矩形并且其反射率高，因此可以容易地检测到车辆的后保险杠。

可以将上述第二实施例变形为如下。

在上述第二实施例中，通过设置反射构件的反射面的倾斜角来计算到反射点的距离。然而，还可以如下从摄像设备2的图像信息来检测反射构件的反射面的倾斜角的变化。

例如，当反射面的倾斜角改变时，在由图5的摄像设备2获得的图像中，反射面中的反射点(多重反射点)的图像在亮度上发生变化。这是因于测量光束到反射点上的入射角的变化使得镜面反射成分增加或减少。因此，当从图像信息获得的反射光的亮度降低时，推定为反射面的倾斜角

增大。这使得可以检测表面以预定倾斜角与车辆MB的行驶方向相交的反射构件。

另一方面，随着反射角的亮度增大，反射面的倾斜角

减小。这使得可以推定倾斜角的变化，从而提供反射面的角度变化的信息。

在第一实施例中，距离计算单元32针对与投射角αi相对应的图像数据指定每行的图像信号sj(t)中具有最高信号级的像素PXj，并且针对光投射角αi确定从物体到摄像设备2的反射光的拍摄角γj。然而，在本实施例中，可以由不同的单元分别进行像素PXj的指定和拍摄角γj的确定。例如，指定单元可以指定像素PXj，并且确定单元可以确定拍摄角γj。

此外，在第二实施例中，反射面推定单元36识别出多重反射光的反射点附近貌似后保险杠的矩形反射构件，然后计算反射构件的倾斜角然而，在本实施例中，可以由不同的单元分别进行反射构件的指定和倾斜角

的计算。例如，提取单元可以提取反射构件，并且倾斜角计算单元可以计算倾斜角

上述第一实施例和第二实施例示出本发明应用于安装在车辆上的距离测量系统的例子。然而，本发明不限于此。例如，可以将本发明应用于如火车和轮船等其它交通工具、如工业用、警备用或护理用机器人等机器人以及安装在工业装备的移动机器上的测量系统等。此外，本发明可应用于固定使用的测量仪器(形状测量设备等)等。

此外，从光投射设备投射的光不限于上述实施例中示出的测量光束PL(照射光)，并且可以是根据所应用的设备、检测目标区域和检测对象的任意最佳光。例如，可将照射光配置为仅照射整个检测目标区域。这种配置允许计算到多重反射光的反射点的距离。

此外，只要本发明的功能特征未被破坏，本发明就不受限于上述实施例。此外，可以组合上述实施例和变形例。例如，根据本发明的距离测量系统可以配置成包括：投射设备，用于以多个投射角向检测区域投射测量光束；摄像设备，用于拍摄来自检测区域的与测量光束相对应的反射光的图像，并输出图像信号；以及判断单元，用于基于图像信号来判断是否发生镜面反射；运算单元，用于当判断为发生了镜面反射时，使用第一距离算术表达式(上述等式(3))来计算到发生镜面反射的检测对象的距离，并且当判断为未发生镜面反射时，使用第二距离算术表达式(上述等式(2))来计算到发生散射的点的距离。

如下所述，权利要求书的组成元件与前述实施例的组成元件相对应。具体地，判断单元对应于多重反射判断单元33；运算单元对应于反射对象距离运算单元34或距离计算单元32；并且倾斜角计算单元对应于反射面推定单元36。

2007年11月30日提交的日本专利申请2007-310620以及2008年7月23日提交的日本专利申请2008-189690的全部内容在此通过引用而并入。

尽管以上已经通过参考本发明的某些实施例说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例，并且依据此处的教导，各种变形对于本领域的技术人员显而易见。参考所附权利要求书来限定本发明的范围。

Claims (12)

1.一种距离测量系统，包括：

投射设备，用于至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；

摄像设备，用于拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号，所述第一反射光与以所述第一投射角投射的测量光束相对应，并且所述第二反射光与以所述第二投射角投射的测量光束相对应；

距离计算单元，用于基于所述图像信号，根据所述第一反射光到所述摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和所述投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；

判断单元，用于当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及

运算单元，用于当所述判断单元判断为发生了所述镜面反射时，基于到所述第一测量点的所述第一距离和到所述第二测量点的所述第二距离中较长的距离以及当判断为所述第一入射角和所述第二入射角相等时的所述第一投射角和所述第二投射角，来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离。

2.根据权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于，还包括：

提取单元，用于当所述判断单元判断为发生了所述镜面反射时，提取位于发生所述镜面反射的反射点附近的具有预定形状的反射构件；以及

倾斜角计算单元，用于计算由所述提取单元提取出的所述反射构件的倾斜角，

其中，所述运算单元基于所述第一投射角和所述第二投射角、所述第一距离和所述第二距离、所述倾斜角、所述设备间距离、以及相等的所述第一入射角和所述第二入射角，来计算到产生镜面反射光的点的距离。

3.根据权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于，

所述摄像设备包括具有二维排列的多个像素的光电转换元件，并且与所述测量光束的投射同步地输出所述多个像素的像素信号串，以及

所述距离计算单元包括：指定单元，用于指定通过以所述第一投射角和所述第二投射角投射所述测量光束所拍摄到的各个图像的所述像素信号串中输出具有高亮度的像素值的像素；以及确定单元，用于确定入射在由所述指定单元指定的像素上的所述第一入射光的所述第一入射角和所述第二入射光的所述第二入射角。

4.根据权利要求3所述的距离测量系统，其特征在于，

当所述指定单元在当以所述第一投射角和所述第二投射角投射所述测量光束时拍摄到的至少两个图像中指定了同一像素时，所述判断单元判断为发生了所述镜面反射。

5.根据权利要求3所述的距离测量系统，其特征在于，

当在当以所述第一投射角和所述第二投射角投射所述测量光束时拍摄到的至少两个图像中，针对由所述指定单元指定的同一像素计算出不同的距离时，所述判断单元判断为发生了所述镜面反射。

6.根据权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于，

所述运算单元基于所述第一投射角和所述第二投射角以及所述第一距离和所述第二距离中针对未被镜面反射的所述测量光束计算出的距离，通过三角测量法来计算到产生镜面反射光的点的距离。

7.根据权利要求2所述的距离测量系统，其特征在于，

所述检测对象是车辆，并且所述反射构件是所述车辆的保险杠。

8.根据权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于，

所述投射设备安装在车辆上，从而向作为所述检测区域的所述车辆前方的区域投射所述测量光束，以及

所述摄像设备安装在所述车辆上，从而接收来自所述车辆前方的区域的所述第一反射光和所述第二反射光。

9.一种距离测量系统，包括：

投射设备，用于至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；

摄像设备，用于拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号，所述第一反射光与以所述第一投射角投射的测量光束相对应，并且所述第二反射光与以所述第二投射角投射的测量光束相对应；

距离计算单元，用于基于所述图像信号，根据所述第一反射光到所述摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和所述投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；

判断单元，用于当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及

运算单元，用于当判断为发生了所述镜面反射时，使用第一距离算术表达式来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离，并且当判断为未发生所述镜面反射时，使用第二距离算术表达式来计算到发生散射的点的距离，

其中，所述第一距离算术表达式为：

$d2=\frac{d1}{2}(1+\frac{\tan \mathrm{\&alpha;}1}{\tan \mathrm{\&alpha;}2})$

其中d2是到发生所述镜面反射的检测对象的距离，d1是到第一测量点的第一距离，α1是第一投射角，而α2是第二投射角且小于α1，以及

其中所述第二距离算术表达式为：

$d3=e\left(\frac{\sin \mathrm{\&alpha;}1\&CenterDot;\cos \mathrm{\&gamma;}}{\cos (\mathrm{\&alpha;}1+\mathrm{\&gamma;})}\right)$

其中d3是到发生散射的点的距离，e是设备间距离，而γ是第一入射角。

10.一种距离测量方法，包括：

至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；

拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号，所述第一反射光与以所述第一投射角投射的测量光束相对应，并且所述第二反射光与以所述第二投射角投射的测量光束相对应；

基于所述图像信号，根据所述第一反射光到摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；

当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及

当判断为发生了所述镜面反射时，基于到所述第一测量点的所述第一距离和到所述第二测量点的所述第二距离中较长的距离以及当判断为所述第一入射角和所述第二入射角相等时的所述第一投射角和所述第二投射角，来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离。

11.一种距离测量方法，包括：

至少以第一投射角和第二投射角向检测区域投射测量光束；

拍摄来自所述检测区域的第一反射光的图像和第二反射光的图像并输出图像信号，所述第一反射光与以所述第一投射角投射的测量光束相对应，并且所述第二反射光与以所述第二投射角投射的测量光束相对应；

基于所述图像信号，根据所述第一反射光到所述摄像设备上的第一入射角、所述第一投射角和所述投射设备与所述摄像设备之间的设备间距离来计算到第一测量点的第一距离，并根据所述第二反射光到所述摄像设备上的第二入射角、所述第二投射角和所述设备间距离来计算到第二测量点的第二距离；

用于当所述第一反射光的所述第一入射角等于所述第二反射光的所述第二入射角时，判断为发生了镜面反射；以及

当判断为发生了所述镜面反射时，使用第一距离算术表达式来计算到发生所述镜面反射的检测对象的距离，并且当判断为未发生所述镜面反射时，使用第二距离算术表达式来计算到发生散射的点的距离，

其中，所述第一距离算术表达式为：

$d2=\frac{d1}{2}(1+\frac{\tan \mathrm{\&alpha;}1}{\tan \mathrm{\&alpha;}2})$

其中d2是到发生所述镜面反射的检测对象的距离，d1是到第一测量点的第一距离，α1是第一投射角，而α2是第二投射角且小于α1，以及

其中所述第二距离算术表达式为：

$d3=e\left(\frac{\sin \mathrm{\&alpha;}1\&CenterDot;\cos \mathrm{\&gamma;}}{\cos (\mathrm{\&alpha;}1+\mathrm{\&gamma;})}\right)$

其中d3是到发生散射的点的距离，e是设备间距离，而γ是第一入射角。

12.一种距离测量方法，包括：

至少以第一投射角和第二投射角投射测量光束；

拍摄当以所述第一投射角投射所述测量光束时来自特定测量点的第一反射光的图像，并测量到所述特定测量点的距离；

当在以所述第二投射角投射所述测量光束时拍摄到来自所述特定测量点的第二反射光的图像时，判断为产生了镜面反射光；以及

当判断为产生了镜面反射光时，基于所述第一投射角和所述第二投射角以及到所述特定测量点的距离来计算到产生所述镜面反射光的点的距离。

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