CN109756665B - 距离图像摄像机、距离图像摄像机系统及其控制方法 - Google Patents

距离图像摄像机、距离图像摄像机系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有多个距离图像摄像机的距离图像摄像机系统中的距离图像摄像机的设置状态的定量化技术，在具有多个距离图像摄像机和对多个距离图像摄像机进行协作处理的距离图像摄像机协作处理装置的距离图像摄像机系统中，基于利用距离图像摄像机拍摄得到的距离图像的距离分布和拍摄相邻的距离图像摄像机的照射光的反射光而得到的亮度图像的亮度分布，生成距离图像摄像机的设置信息。

Description

距离图像摄像机、距离图像摄像机系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及距离图像摄像机的设置技术。
背景技术
作为距离图像摄像机的设置技术有专利文献1。
在专利文献1中记载有提供能够获得具有比单一的摄影部的视场角更宽的视场角并且距离精度高的距离图像的距离图像摄像机和距离图像合成方法的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-247226号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1提供如下技术：在具有所取得的距离图像以交叠的方式配置的多个距离图像摄像机的距离图像摄像机系统中，通过对由各摄像机单元取得的距离图像的搜索、选择、运算、替换、修正、合成处理，获得具有比单一的摄影部的视场角宽的视场角并且距离精度高的距离图像。但是，专利文献1对于多个摄像机单元的设置未考虑设置状态(位置和方向)的确认操作。因此，多个摄像机单元的设置操作存在通过距离图像的目视确认进行的设置状态确认操作和基于通过目视确认获得的定性的设置状态的偏离的调节操作的、烦杂的重复操作的问题。
鉴于以上问题，本发明的目的在于，在具有多个距离图像摄像机的距离图像摄像机系统中，提供距离图像摄像机的设置状态的定量化技术。
用于解决问题的技术方案
本发明是鉴于上述背景技术而完成的，列举其一例为一种距离图像摄像机，其包括：对拍摄空间发出照射光的发光部；接收拍摄空间的反射光的受光部；基于发光部的照射光的发光时刻与受光部的反射光的受光时刻的时间差来生成距离图像的距离图像生成部；基于受光部的反射光的强度来生成亮度图像的亮度图像生成部；和控制发光部、受光部、距离图像生成部和亮度图像生成部的控制部，控制部，作为图像生成执行模式进行对发光部的令其执行发光的指示、对受光部的令其执行受光的指示、以及对距离图像生成部的令其执行距离图像生成的指示和对亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示中的至少1个执行图像生成的指示，控制部具有设置信息生成用图像生成执行模式和设置信息生成用发光执行模式中的至少1个模式，作为设置信息生成用图像生成执行模式，进行对发光部的令其停止发光的指示、对受光部的令其执行受光的指示和对亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示，作为设置信息生成用发光执行模式，进行对发光部的令其执行发光的指示、以及对受光部的令其停止受光的指示和对亮度图像生成部的令其停止亮度图像生成的指示中的至少1个指示。
发明的效果
根据本发明，能够在具备多个距离图像摄像机的距离图像摄像机系统中，提供距离图像摄像机的设置状态的定量化技术。
附图说明
图1是实施例1的距离图像摄像机系统的结构框图。
图2是实施例1的距离图像摄像机的结构框图。
图3是实施例1的距离图像摄像机的图像生成执行模式时的动作流程图。
图4是实施例1的距离图像摄像机的图像生成执行模式时的动作时序图。
图5是实施例1的距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式时的动作流程图。
图6是实施例1的距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式时的动作时序图。
图7是实施例1的距离图像摄像机系统的协作图像生成执行模式时的动作流程图。
图8是实施例1的距离图像摄像机系统的协作图像生成执行模式时的动作时序图。
图9是实施例1的距离图像摄像机系统的协作设置信息生成执行模式时的动作流程图。
图10是实施例1的距离图像摄像机系统的第二协作设置信息生成执行模式的动作时序图。
图11是表示实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的图。
图12是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
图13是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置方向倾斜的设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
图14是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置位置偏离设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
图15是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的侧面图和亮度图像。
图16是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置方向倾斜的设置状态的拍摄空间的侧面图和亮度图像。
图17是实施例2的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置位置偏离的设置状态的拍摄空间的侧面图和亮度图像。
具体实施方式
使用附图对本发明的实施例进行说明。
[实施例1]
图1是本实施例的距离图像摄像机系统的结构框图。在图1中，距离图像摄像机系统1包括2个距离图像摄像机11a和11b(以下总称为11)、对2个距离图像摄像机11进行协作处理的距离图像摄像机协作处理装置12和进行2个距离图像摄像机11与距离图像摄像机协作处理装置12之间的通信的网络13。
此外，距离图像摄像机协作处理装置12作为生成使在2个距离图像摄像机11生成的图像协作而得到的图像的协作图像生成执行模式、向2个距离图像摄像机11(11a和11b)发出进行图像生成的图像生成执行模式的模式指示，其中，该协作是指对在2个距离图像摄像机11生成的图像进行合成处理的等。
进一步，作为本实施例的距离图像摄像机系统的特征，距离图像摄像机协作处理装置12，作为用于生成已经协作的设置信息的协作设置信息生成执行模式，具有第一协作设置信息生成执行模式和第二协作设置信息生成执行模式这2个模式，作为第一协作设置信息生成执行模式，进行发给距离图像摄像机11(11a，11b)的图像生成执行模式的模式指示，作为第二协作设置信息生成执行模式，进行发给1个距离图像摄像机11(11a或者11b)的、进行用于生成设置信息的图像生成的设置信息生成用图像生成执行模式的模式指示。此处，在第一协作设置信息生成执行模式中，从指示了图像生成执行模式的距离图像摄像机11(11a，11b)中的距离图像和亮度图像中的至少1个图像生成距离图像摄像机11(11a，11b)的第一设置信息，在第二协作设置信息生成执行模式中，从指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机11(11a或者11b)中的亮度图像生成指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机的第二设置信息。第一设置信息和第二设置信息的详细情况后述，简而言之，第一设置信息是从来自单独的距离图像摄像机的图像生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息，第二设置信息是通过来自多个距离图像摄像机的图像的协作而生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息。
另外，距离图像摄像机11的图像生成执行模式、设置信息生成用图像生成执行模式、距离图像摄像机系统1的协作图像生成执行模式、协作设置信息生成执行模式的第一协作设置信息生成执行模式和第二协作设置信息生成执行模式的详细情况也后述。
图2是本实施例的距离图像摄像机的结构框图。在图2中，距离图像摄像机11包括：向拍摄空间发出照射光的发光部111；接收拍摄空间的反射光的受光部112；根据从发光部的照射光的发光时机至受光部的反射光的受光时机的延迟时间生成距离图像的距离图像生成部113；根据受光部的反射光的强度生成亮度图像的亮度图像生成部114；将控制信息、距离图像、亮度图像与外部进行通信的通信部115；和控制发光部111、受光部112、距离图像生成部113、亮度图像生成部114、通信部115的控制部116。其中，受光部112呈2维配置有多个传感器，生成2维状的延迟时间和反射光的强度的信息。
此外，控制部116作为图像生成执行模式进行发给发光部111的发光执行的指示、发给受光部112的受光执行的指示、发给距离图像生成部113的距离图像生成执行的指示和发给亮度图像生成部114的亮度图像生成执行的指示。
进一步，作为本实施例的距离图像摄像机的特征，控制部116作为设置信息生成用图像生成执行模式进行发给发光部111的发光停止的指示、发给受光部112的受光执行的指示和发给亮度图像生成部114的亮度图像生成执行的指示。
接着，对本实施例的距离图像摄像机的图像生成执行模式的动作进行说明。图3、图4分别是本实施例的距离图像摄像机的图像生成执行模式时的动作流程图、动作时序图。
此处，本动作流程、动作时序由从距离图像摄像机协作处理装置12经通信部115接受模式的指示的控制部116控制。此外，为了表示与图3的各动作对应的图4的动作时刻，将与标注于图3的各动作流程的附图标记S210～280对应的同一号码在图4的各动作时刻记作附图标记T210～280。进一步，在图4中，作为伴随图3的动作流程产生的各种状态变化，还表示了拍摄空间的照射和反射光、在受光部生成的受光信号的状态变化。另外，在图4中，表示距离图像摄像机11a进行动作的情况。再进一步，本动作流程图、动作时序图表示的是通过图像生成执行模式的1次图像生成动作、即1个像素的图像生成的概念，也可以通过其它方法实现。
在S210(T210)中，开始进行经过时间的测量，向发光部111发出发光执行的指示，向受光部112发出受光执行的指示。
在S220中，判断在受光部112生成的受光信号从无效向有效的转移，在已转移的情况下前进至S230，在未转移的情况下前进至S240。
在S230(T230)中，以该时刻的经过时间为从发光部111的照射光的发光时机至受光部112的反射光的受光时机的延迟时间。
在S240中，根据该时刻的经过时间判断发光部111的规定的发光执行时间的经过，在经过规定时间的情况下前进至S250，在未经过规定时间的情况下返回至S220。
在S250(T250)中，向发光部111发出发光停止的指示。
在S260中，根据该时刻的经过时间判断受光部112的规定的受光执行时间的经过，在经过规定时间的情况下S270，在未经过规定时间的情况下返回至S260。
在S270(T270)中，停止进行经过时间的测量，向受光部112发出受光停止的指示，向距离图像生成部113发出距离图像生成执行的指示，向亮度图像生成部114发出亮度图像生成执行的指示。
在S280(T280)中，向通信部115发出距离图像通信执行和亮度图像通信执行的指示。
接着，对本实施例的距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式的动作进行说明。图5、图6分别是本实施例的距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式时的动作流程图、动作时序图。
此处，距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式是指作为距离图像摄像机系统的协作设置信息生成执行模式的第二协作设置信息生成执行模式中使用的模式，根据距离图像摄像机系统中的、设置信息生成用图像生成执行模式的指示对象的距离图像摄像机和与之相邻的其它距离图像摄像机的拍摄空间的重叠情况，生成这些距离图像摄像机的相对的设置位置的设置信息。该设置信息用于促使距离图像摄像机的设置操作人员进行设置位置的调节等。
具体而言，在相邻的距离图像摄像机，作为图像生成执行模式，将发出的照射光形成的反射光作为对象的距离图像摄像机的拍摄空间的反射光接收，根据反射光的强度生成亮度图像。该亮度图像中强度有意义的区域能够确认为对象的距离图像摄像机与相邻的距离图像摄像机的拍摄空间的重叠。另外，作为距离图像摄像机系统的协作设置信息生成执行模式的第二协作设置信息生成执行模式的详细后述。
即，距离图像摄像机的设置信息生成用图像生成执行模式与上述的图像生成执行模式的不同点在于不进行关于发光和距离图像生成的动作。
另外，图6表示距离图像摄像机11b为设置信息生成用图像生成执行模式时的情况，作为各种状态变化，还表示由未图示的相邻的距离图像摄像机例如11a发出的照射光形成的距离图像摄像机11b的拍摄空间的反射光、伴随图5的动作流程产生的在受光部生成的受光信号的状态变化。此外，本动作流程图、动作时序图表示设置信息生成用图像生成执行模式的1次图像生成动作、即1个像素的图像生成的概念，也可以通过其它方法实现。
在S310(T310)中，开始进行经过时间的测量，向受光部112发出受光执行的指示。此处，与图3的图像生成执行模式时的动作流程图的S210相比，在不进行发光的执行而仅执行受光方面不同。
S260与图3相同，判断受光部112的规定的受光执行时间的经过。
在S370(T370)中，停止进行经过时间的测量，向受光部112发出受光停止的指示，向亮度图像生成部114发出亮度图像生成执行的指示。此处，与图3的图像生成执行模式时的动作流程图的S270相比，在不进行距离图像生成的执行而仅执行亮度图像生成方面不同。
在S380(T380)中，向通信部115发出亮度图像通信执行的指示。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的协作图像生成执行模式的动作进行说明。图7、图8分别是本实施例的距离图像摄像机系统的协作图像生成执行模式时的动作流程图、动作时序图。
此处，本动作流程图、动作时序图由距离图像摄像机协作处理装置12控制。
在S410(T410)中，向所有距离图像摄像机11(11a和11b)发出图像生成执行模式的指示。
另外，在S410(T410)中，收到图像生成执行模式的指示的所有距离图像摄像机11(11a和11b)分别需要防止彼此的照射光形成的反射光的干涉而引起延迟时间和受光信号的强度发生错误。因此，距离图像摄像机11a、11b分别以使得向发光部111发出发光执行的指示的期间和向受光部112发出受光执行的指示的期间一点也不重叠的方式，在规定的时刻向受光部112发出受光执行的指示。例如，与图8中记载的图像生成模式开始延迟时间相应地将距离图像摄像机11a与11b的图像生成模式动作的开始定时错开。
在S420中，判断所有距离图像摄像机11(11a和11b)的距离图像和亮度图像的接收，在接收到所有图像的情况下前进至S430，在未接收到所有图像的情况下返回至S420。
在S430中，进行来自各距离图像摄像机11(11a和11b)的距离图像和亮度图像的协作图像处理。另外，距离图像和亮度图像的协作图像处理例如是指距离图像和亮度图像的合成处理，不过也可以是他其它处理。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的协作设置信息生成执行模式的动作进行说明。图9、图10分别是本实施例的距离图像摄像机系统的协作设置信息生成执行模式时的动作流程图、动作时序图。
在图9中，S510至S530是第一协作设置信息生成执行模式的动作，S540至S560是第二协作设置信息生成执行模式的动作。在图8中，第一协作设置信息生成执行模式的动作时序图仅将来自距离图像摄像机协作处理装置的图像生成执行模式的指示时刻的附图标记T410变为与图9的S510对应的T510，其它部分因为相同所以省略。此外，图10是图9的S540至S560的第二协作设置信息生成执行模式的动作时序图，是在图4与图6的组合中追加来自距离图像摄像机协作处理装置的图像生成执行模式和设置信息生成用图像生成执行模式的指示时刻T540，而舍去指示了图像生成执行模式的距离图像摄像机的一部分处理的图。
S510(T510)和S520与图7、图8的S410(T410)和S420相同。
在S530中，从来自各距离图像摄像机11(11a和11b)的距离图像进行各距离图像摄像机11(11a和11b)的第一设置信息的生成处理。另外，S530的各距离图像摄像机的第一设置信息的生成处理的详细情况后述。
在S540(T540)中，向任意的距离图像摄像机11(例如11a)发出图像生成执行模式的指示，向另一个距离图像摄像机(例如11b)发出设置信息生成用图像生成执行模式的指示。
另外，在S540(T540)中，将由指示了图像生成执行模式的距离图像摄像机11(例如11a)发出的照射光形成的反射光作为指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机(例如11b)的拍摄空间的反射光来接收，根据反射光的强度生成亮度图像。因此，指示了图像生成执行模式的距离图像摄像机11(例如11a)的图像生成模式动作与指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机11(例如11b)的设置信息生成用图像生成执行模式动作的开始时刻并不错开而相同。
在S550中，判断指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机11(例如11b)的亮度图像的接收，在接收到图像的情况下前进至S560，在未接收到图像的情况下返回至S550。
在S560中，从指示了设置信息生成用图像生成执行模式的距离图像摄像机11(例如11b)的亮度图像进行各距离图像摄像机11(11a和11b)的第二设置信息的生成处理。另外，S560的各距离图像摄像机的第二设置信息的生成处理的详细情况后述。
如上所述，本实施例是在具有多个距离图像摄像机和对多个距离图像摄像机进行协作处理的距离图像摄像机协作处理装置的距离图像摄像机系统中，根据由距离图像摄像机拍摄到的距离图像的距离分布和拍摄相邻的距离图像摄像机的照射光的反射光而形成的亮度图像的亮度分布来生成距离图像摄像机的设置信息。
由此，能够在具有多个距离图像摄像机的距离图像摄像机系统中提供距离图像摄像机的设置状态的定量化技术。
[实施例2]
本实施例以距离图像摄像机系统的距离图像摄像机的具体的设置状态为例，关于距离图像摄像机是所期望的设置状态和不是所期望的设置状态下的第一和第二设置信息的生成处理的动作，对具体的图像进行说明。
首先，说明距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的一个例子。
图11是表示本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的图。图11中(a)表示立体图，图11中(b)表示侧视图，图11中(c)表示平面图。
此处，带箭头的实线是世界空间和摄像机空间的双方的坐标轴图中的X、Y、Z。此外，带箭头的点线和虚线是距离图像摄像机11a和11b的视场角12a和12b，点线和虚线的平行四边形是距离图像摄像机11a和11b的未图示的地面上的拍摄平面13a和13b。因此，由带箭头的点线和虚线以及点线和虚线的平行四边形围成的空间成为距离图像摄像机11a和11b的拍摄空间(以下记作摄像机拍摄空间)。
另一方面，1点划线的长方体是距离图像摄像机系统中有意要捕捉的人物等的拍摄空间(以下记作系统拍摄空间2)。因而，系统拍摄空间2的高度(Z轴方向)成为例如站立姿势的人物举起手时的指尖距地面的高度。
此处，在图11中，相对于使距离图像摄像机11a和11b的视场角12a和12b在空间上重合的区域内，是系统拍摄空间2没有过度和不足的状态。换言之，能够形成所期望的系统拍摄空间2。
如图11所示，本实施例的距离图像摄像机系统设置有2个距离图像摄像机11(11a和11b)。此外，该2个摄像机拍摄空间构成双方同样从天花板沿铅直方向且双方已沿X轴方向平行移动规定的间隔的关系。
作为更具体的2个距离图像摄像机11(11a和11b)的设置状态，设置位置是在世界空间坐标中，Z位置双方同为未图示的天花板表面的位置，Y位置为双方同样规定的位置，X位置为相隔规定的间隔的规定的位置。此外，设置方向为世界空间坐标与摄像机空间坐标的X、Y和Z轴全部一致的方向。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的第一设置信息的生成处理动作进行说明。
首先，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的情况下的第一设置信息的生成处理动作进行说明。
图12是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
此处，图12中(a)是拍摄空间的侧面图，图12中(b)、(c)分别是距离图像摄像机11a和11b的距离图像14a和14b。此外，距离图像14a和14b分别是根据图像生成执行模式的指示生成的图像。进一步，在图中的距离图像14a和14b，浓淡度表示距离的长短。
如图12所示，距离图像摄像机11a和11b为所期望的设置状态，因此距离图像14a和14b双方所见均如下情形：中心距离最短，从该中心向外呈放射状地距离增加(图中的由淡至浓的变化)。
在上述的第一设置信息的生成处理S530中，根据该距离图像14a和14b的情形，将距离图像摄像机11a和11b从期望的位置偏离与否的信息即第一设置信息作为定量的信息生成。另外，第一设置信息的生成能够利用作为公知的技术的光学、几何学等实现，并不是本实施例的特征，因此不予详细说明。
因而，距离图像摄像机系统1能够向设置操作人员提供距离图像摄像机11a和11b的距离图像14a和14b以及第一设置信息。
由此，设置操作人员关于距离图像摄像机11a和11b的第一设置信息能够定量地把握它们是所期望的设置状态，因此能够容易地确认关于第一设置信息的设置操作已完成。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置方向倾斜的设置状态的情况下的第一设置信息的生成处理动作进行说明。图13是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置方向倾斜的设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
在图13中，距离图像摄像机11a为从期望的设置方向、以Y轴的正方向为旋转轴按处于右方的角度倾斜的设置状态，因此所见为距离图像14a的最短位置从图像的中心位置向X坐标的负方向偏离的情形。
由此，作为距离图像摄像机11a的第一设置信息，设置操作人员能够定量地把握其为从期望的设置方向、作为以Y轴为旋转轴的Y轴旋转角按处于右方向的角度倾斜的设置状态，因此能够容易地进行关于第一设置信息的设置调节操作。
另外，在图13中，对以Y轴为旋转轴倾斜的设置状态进行了说明，不过在作为以X轴为旋转轴的X轴旋转角倾斜的设置状态下也能够同样地实现。即，第一设置信息是以距离图像摄像机的拍摄空间坐标的X轴和Y轴中的至少1个轴为旋转轴的、距离图像摄像机的X轴旋转角和Y轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息。
进一步，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置位置偏离的设置状态的情况下的第一设置信息的生成处理动作进行说明。图14是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置位置偏离的设置状态的拍摄空间的侧面图和距离图像。
在图14中，距离图像摄像机11a为从期望的设置位置偏离与处于世界坐标的Z轴的正方向上的距离相应的量的设置状态，因此所见为如下情形：距离图像14a的中心位置的距离变得比期望的设置状态短(图中的浓淡度淡)，此外，自中心至外廓的距离增长比例变小。
即，在图14中，第一设置信息是位置信息，该位置信息即是指作为世界空间坐标的地面等的规定的设置高度基准面与距离图像摄像机的Z轴方向的间隔的、距离图像摄像机的Z位置。
由此，作为距离图像摄像机11a的第一设置信息，设置操作人员能够定量地把握其为从期望的设置位置偏离与处于世界坐标的Z轴的正方向上的距离相应的量的设置状态，因此能够容易地进行关于第一设置信息的设置调节操作。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的第二设置信息的生成处理动作进行说明。
首先，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的情况下的第二设置信息的生成处理动作进行说明。
图15是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为所期望的设置状态的拍摄空间的侧面图和亮度图像。
此处，图15中(a)是拍摄空间的侧面图，图15中(b)、(c)是距离图像摄像机11a和11b的亮度图像15a和15b。此外，亮度图像15b是根据设置信息生成用图像生成执行模式的指示生成的图像。即，距离图像摄像机11b接收来自距离图像摄像机11a的照射光形成的反射光而生成亮度图像15b。进一步，在图中的亮度图像15a和15b，浓淡度表示亮度的高低。
如图15所示，距离图像摄像机11a和11b为所期望的设置状态，因此亮度图像15a的中心亮度最高，从该中心向外呈放射状地亮度降低(图中的由淡至浓的变化)。此外，在亮度图像15b，不与拍摄平面13a重叠的区域完全不被照射光照到，全然没有亮度(图中的浓淡度为纯黑)，与拍摄平面13a重叠的区域被距离图像摄像机11a的照射光照射，成为与该照射光相应的亮度的分布。该亮度的分布所见为如下情形：拍摄平面13a的中心亮度最高，从该中心向外呈放射状地、亮度降低(图中的由淡至浓的变化)。
在上述第二设置信息的生成处理S560中，根据该亮度图像15b的情形，作为定量的信息生成距离图像摄像机11a和11b是否从期望的位置偏离的信息即第二设置信息。另外，第二设置信息的生成能够利用作为公知的技术的光学、几何学等实现，并不是本实施例的特征，因此不予详细说明。
因而，距离图像摄像机系统能够向设置操作人员提供距离图像摄像机11a和11b的亮度图像15a和15b以及第二设置信息。
由此，设置操作人员关于距离图像摄像机11a和11b第二设置信息能够定量地把握它们为所期望的设置状态，因此能够容易地确认关于第二设置信息的设置操作的完成。
接着，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置方向倾斜的设置状态的情况下的第二设置信息的生成处理动作进行说明。图16是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机从期望的设置方向倾斜的设置状态的拍摄空间的侧视图和亮度图像。
在图16中，所见为如下情形：距离图像摄像机11a为从期望的设置方向以Z轴的正方向为旋转轴、以处于逆时针方向的角度倾斜的设置状态，因此亮度图像15b的亮度有意义的区域以拍摄平面13a的Z轴为旋转轴逆时针地倾斜。
由此，关于距离图像摄像机11a的第二设置信息，设置操作人员能够定量地把握其为从期望的设置方向以Z轴为旋转轴、以处于逆时针方向的角度倾斜的设置状态，因此能够容易地实施关于第二设置信息的设置调节操作。
另外，在图16中，对以Z轴为旋转轴倾斜的设置状态进行了说明，不过在以X轴和Y轴为旋转轴倾斜的设置状态下也能够实现同样的操作。即，第二设置信息是以距离图像摄像机的拍摄空间坐标的X轴、Y轴和Z轴中的至少1个轴为旋转轴的距离图像摄像机的X轴旋转角、Y轴旋转角和Z轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息。
另外，接收从相邻的距离图像摄像机发出的照射光形成的反射光而生成的亮度图像15b在相邻的距离图像摄像机的照射范围为点光源的情况下不形成为四角形，难以进行旋转检测，不过能够通过采用多个点光源或利用遮罩成为四角形来对应。
进一步，对本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置位置偏离的设置状态的情况下的第二设置信息的生成处理动作进行说明。图17是本实施例的距离图像摄像机系统的距离图像摄像机为从期望的设置位置偏离的设置状态的拍摄空间的侧视图和亮度图像。
在图17中，距离图像摄像机11a为从期望的设置位置、与处于世界坐标的X轴的正方向的距离的量相应地偏离的设置状态，因此所见为如下情形：亮度图像15b的亮度有意义的区域向拍摄平面13a的X轴的正方向偏离。
由此，关于距离图像摄像机11a的第二设置信息，设置操作人员能够定量地把握其为从期望的设置方向、与处于世界坐标的X轴的正方向的距离的量相应地偏离的设置状态，因此能够容易地实施关于第二设置信息的设置调节操作。
另外，在图17中，对在X轴方向上偏离的设置状态进行了说明，不过在沿Y轴和Z轴偏离的设置状态下也能够实现同样的操作。即，第二设置信息是作为世界空间坐标的地面的规定位置等的设置位置基准点与距离图像摄像机的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的间隔的、距离图像摄像机的X位置、Y位置和Z位置中的至少1个位置信息。
如上所述，根据本实施例，能够定量地生成距离图像摄像机的设置信息，因此，设置操作人员能够容易地实施设置操作的调节内容和调节操作的完成的确认。
[实施例3]
本实施例对实施例1、2中说明的结构的变形例进行说明。
首先，在本实施例中，作为距离图像摄像机的结构，也可以具有从由距离图像生成部生成的距离图像生成3D图像的3D图像生成部，控制部控制该3D图像生成部，与发给图像生成执行模式的距离图像生成部的距离图像的生成执行或者生成停止的指示联动地，向3D图像生成部发出3D图像的生成执行或者生成停止的指示。
此外，在第一协作设置信息生成执行模式下生成的第一设置信息的生成中使用的源图像也可以不是距离图像而是3D图像、亮度图像。
此外，作为距离图像摄像机的结构，也可以具有从距离图像、3D图像、亮度图像中的至少1个图像生成距离图像摄像机的第一设置信息的第一设置信息生成部和从亮度图像生成距离图像摄像机的第二设置信息的第二设置信息生成部中的至少1个设置信息生成部，控制部控制第1设置信息生成部和第二设置信息生成部中的至少1个设置信息生成部，控制部作为设置信息生成执行模式具有设置信息生成用图像生成执行模式、第一设置信息生成执行模式和第二设置信息生成执行模式中的至少1个模式，作为第一设置信息生成执行模式，从距离图像、3D图像、亮度图像中的至少1个图像生成距离图像摄像机的第一设置信息，作为第二设置信息生成执行模式，从距离图像摄像机的亮度图像生成距离图像摄像机的第二设置信息。
此外，发给第二协作设置信息生成执行模式下的任意的距离摄像机的模式指示，也可以不是图像生成执行模式而是进行发给发光部的发光执行的指示以及发给受光部的受光停止的指示和发给亮度图像生成部的亮度图像生成停止的指示中的至少1个指示的设置信息生成用发光执行模式。
此外，由距离图像摄像机协作处理装置12生成的第一设置信息、第二设置信息中的至少1个设置信息也可以由距离图像摄像机生成，与外部进行通信。
以上，对实施例进行了说明，不过本发明并不限定于上述的实施例，而包括各种各样的变形例。即，上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构，此外，还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、替换。此外，上述的各结构、功能、处理部、处理单元等例如也可以通过利用集成电路等进行设计、利用硬件实现其一部分或全部。此外，上述各结构、功能等也可以通过对信息处理器实现各自的功能的程序进行解释、执行而以软件实现。
附图标记的说明
1：距离图像摄像机系统；11、11a、11b：距离图像摄像机；12：距离图像摄像机协作处理装置；111：发光部；112：受光部；113：距离图像生成部；114：亮度图像生成部；115：通信部；116：控制部。

Claims (8)

1.一种距离图像摄像机，其特征在于，包括：
对拍摄空间发出照射光的发光部；
接收拍摄空间的反射光的受光部；
基于所述发光部的照射光的发光时刻与所述受光部的反射光的受光时刻的时间差来生成距离图像的距离图像生成部；
基于所述受光部的反射光的强度来生成亮度图像的亮度图像生成部；
控制所述发光部、所述受光部、所述距离图像生成部和所述亮度图像生成部的控制部；和
基于所述距离图像生成3D图像的3D图像生成部，
所述控制部，作为图像生成执行模式进行对所述发光部的令其执行发光的指示、对所述受光部的令其执行受光的指示、以及对所述距离图像生成部的令其执行距离图像生成的指示和对所述亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示中的至少1个执行图像生成的指示，
所述控制部具有设置信息生成用图像生成执行模式和设置信息生成用发光执行模式中的至少1个模式，
作为所述设置信息生成用图像生成执行模式，进行对所述发光部的令其停止发光的指示、对所述受光部的令其执行受光的指示和对所述亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示，
作为所述设置信息生成用发光执行模式，进行对所述发光部的令其执行发光的指示、以及对所述受光部的令其停止受光的指示和对所述亮度图像生成部的令其停止亮度图像生成的指示中的至少1个指示，
所述距离图像摄像机具有第一设置信息生成部和第二设置信息生成部中的至少1者，其中所述第一设置信息生成部基于所述距离图像、所述3D图像、所述亮度图像中的至少1个图像生成距离图像摄像机的第一设置信息，所述第二设置信息生成部基于所述亮度图像生成距离图像摄像机的第二设置信息，
所述控制部控制所述第一设置信息生成部和所述第二设置信息生成部中的至少1者，作为设置信息生成执行模式，具有设置信息生成用图像生成执行模式、第一设置信息生成执行模式和第二设置信息生成执行模式中的至少1个模式，作为所述第一设置信息生成执行模式，基于所述距离图像、所述3D图像、所述亮度图像中的至少1个图像生成所述距离图像摄像机的第一设置信息，作为所述第二设置信息生成执行模式，基于距离图像摄像机的所述亮度图像生成所述距离图像摄像机的第二设置信息，
其中，所述第一设置信息是从来自单独的距离图像摄像机的图像生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息，所述第二设置信息是通过来自多个距离图像摄像机的图像的协作而生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息。
2.如权利要求1所述的距离图像摄像机，其特征在于：
所述控制部控制所述3D图像生成部，与对所述距离图像生成部的令其停止生成或执行生成距离图像的指示联动地对所述3D图像生成部指示停止生成或执行生成3D图像。
3.如权利要求1所述的距离图像摄像机，其特征在于：
所述第一设置信息是方向信息和位置信息中的至少1个信息的设置信息，其中所述方向信息是所述距离图像摄像机的以其拍摄空间坐标的X轴为旋转轴的X轴旋转角和以Y轴为旋转轴的Y轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息，所述位置信息是作为世界空间坐标的规定的设置高度基准面与所述距离图像摄像机的Z轴方向的间隔的、所述距离图像摄像机的Z位置，
所述第二设置信息是方向信息与位置信息中的至少1个信息的设置信息，其中所述方向信息是所述距离图像摄像机的以其拍摄空间坐标的X轴为旋转轴的X轴旋转角、以Y轴为旋转轴的Y轴旋转角和以Z轴为旋转轴的Z轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息，所述位置信息是所述距离图像摄像机的X位置、Y位置和Z位置中的至少1个位置的位置信息，其中X位置是世界空间坐标的规定位置的设置位置基准点与所述距离图像摄像机的X轴方向上的间隔，Y位置是所述设置位置基准点与所述距离图像摄像机的Y轴方向上的间隔，Z位置是所述设置位置基准点与所述距离图像摄像机的Z轴方向上的间隔。
4.如权利要求1所述的距离图像摄像机，其特征在于：
所述距离图像摄像机具有与外部进行通信的通信部，
所述距离图像摄像机的所述控制部控制通信部，
所述距离图像摄像机的所述通信部将所述第一设置信息和所述第二设置信息中的至少1个设置信息与外部进行通信。
5.一种具有多个距离图像摄像机和对该多个所述距离图像摄像机进行协作处理的距离图像摄像机协作处理装置的距离图像摄像机系统，其特征在于：
所述距离图像摄像机包括：
对拍摄空间发出照射光的发光部；
接收拍摄空间的反射光的受光部；
基于所述发光部的照射光的发光时刻与所述受光部的反射光的受光时刻的时间差来生成距离图像的距离图像生成部；
基于所述受光部的反射光的强度来生成亮度图像的亮度图像生成部；和
控制所述发光部、所述受光部、所述距离图像生成部和所述亮度图像生成部的控制部，
所述控制部，作为图像生成执行模式进行对所述发光部的令其执行发光的指示、对所述受光部的令其执行受光的指示、以及对所述距离图像生成部的令其执行距离图像生成的指示和对所述亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示中的至少1个执行图像生成的指示，
所述控制部具有设置信息生成用图像生成执行模式和设置信息生成用发光执行模式中的至少1个模式，
作为所述设置信息生成用图像生成执行模式，进行对所述发光部的令其停止发光的指示、对所述受光部的令其执行受光的指示和对所述亮度图像生成部的令其执行亮度图像生成的指示，
作为所述设置信息生成用发光执行模式，进行对所述发光部的令其执行发光的指示、以及对所述受光部的令其停止受光的指示和对所述亮度图像生成部的令其停止亮度图像生成的指示中的至少1个指示，
所述距离图像摄像机协作处理装置，作为协作图像生成执行模式进行对所述距离图像摄像机的所述图像生成执行模式的模式指示，作为协作设置信息生成执行模式，具有第一协作设置信息生成执行模式和第二协作设置信息生成执行模式中的至少1个模式，作为所述第一协作设置信息生成执行模式，进行对至少1个所述距离图像摄像机的所述图像生成执行模式的模式指示，作为所述第二协作设置信息生成执行模式，进行对至少1个所述距离图像摄像机的所述设置信息生成用图像生成执行模式或所述设置信息生成用发光执行模式的模式指示，
所述距离图像摄像机协作处理装置，作为所述第一协作设置信息生成执行模式，基于指示了所述图像生成执行模式的所述距离图像摄像机的所述距离图像、所述亮度图像中的至少1个图像来生成所述距离图像摄像机的第一设置信息，作为所述第二协作设置信息生成执行模式，基于指示了所述设置信息生成用图像生成执行模式的所述距离图像摄像机的亮度图像生成所述距离图像摄像机的第二设置信息，
其中，所述第一设置信息是从来自单独的距离图像摄像机的图像生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息，所述第二设置信息是通过来自多个距离图像摄像机的图像的协作而生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息。
6.如权利要求5所述的距离图像摄像机系统，其特征在于：
所述第一设置信息是方向信息和位置信息中的至少1个信息的设置信息，其中所述方向信息是所述距离图像摄像机的以其拍摄空间坐标的X轴为旋转轴的X轴旋转角和以Y轴为旋转轴的Y轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息，所述位置信息是作为世界空间坐标的规定的设置高度基准面与所述距离图像摄像机的Z轴方向的间隔的、所述距离图像摄像机的Z位置，
所述第二设置信息是方向信息与位置信息中的至少1个信息的设置信息，其中所述方向信息是所述距离图像摄像机的以其拍摄空间坐标的X轴为旋转轴的X轴旋转角、以Y轴为旋转轴的Y轴旋转角和以Z轴为旋转轴的Z轴旋转角中的至少1个旋转角的方向信息，所述位置信息是所述距离图像摄像机的X位置、Y位置和Z位置中的至少1个位置的位置信息，其中X位置是世界空间坐标的规定位置的设置位置基准点与所述距离图像摄像机的X轴方向上的间隔，Y位置是所述设置位置基准点与所述距离图像摄像机的Y轴方向上的间隔，Z位置是所述设置位置基准点与所述距离图像摄像机的Z轴方向上的间隔。
7.一种距离图像摄像机的控制方法，其特征在于，包括：
对拍摄空间发出照射光的发光步骤；
接收拍摄空间的反射光的受光步骤；
基于所述发光步骤的照射光的发光时刻与所述受光步骤的反射光的受光时刻的时间差来生成距离图像的距离图像生成步骤；
基于所述受光步骤的反射光的强度生成亮度图像的亮度图像生成步骤；
控制所述发光步骤、所述受光步骤、所述距离图像生成步骤、所述亮度图像生成步骤的控制步骤；和
基于所述距离图像生成3D图像的3D图像生成步骤，
在所述控制步骤中，作为图像生成执行模式进行对所述发光步骤的执行发光的指示、对所述受光步骤的执行受光的指示、以及对所述距离图像生成步骤的执行距离图像生成的指示和对所述亮度图像生成步骤的执行亮度图像生成的指示中的至少1个图像生成执行的指示，
在所述控制步骤中，具有设置信息生成用图像生成执行模式和设置信息生成用发光执行模式中的至少1个模式，
作为所述设置信息生成用图像生成执行模式，进行对所述发光步骤的停止发光的指示、对所述受光步骤的执行受光的指示和对所述亮度图像生成步骤的执行亮度图像生成的指示，
作为所述设置信息生成用发光执行模式，进行对所述发光步骤的执行发光的指示、以及对所述受光步骤的停止受光的指示和对所述亮度图像生成步骤的停止亮度图像生成的指示中的至少1个指示，
所述距离图像摄像机的控制方法具有第一设置信息生成步骤和第二设置信息生成步骤中的至少1者，其中，在所述第一设置信息生成步骤，基于所述距离图像、所述3D图像、所述亮度图像中的至少1个图像生成距离图像摄像机的第一设置信息，在所述第二设置信息生成步骤，基于所述亮度图像生成距离图像摄像机的第二设置信息，
在所述控制步骤中，控制所述第一设置信息生成步骤和所述第二设置信息生成步骤中的至少1者，作为设置信息生成执行模式，具有设置信息生成用图像生成执行模式、第一设置信息生成执行模式和第二设置信息生成执行模式中的至少1个模式，作为所述第一设置信息生成执行模式，基于所述距离图像、所述3D图像、所述亮度图像中的至少1个图像生成所述距离图像摄像机的第一设置信息，作为所述第二设置信息生成执行模式，基于距离图像摄像机的所述亮度图像生成所述距离图像摄像机的第二设置信息，
其中，所述第一设置信息是从来自单独的距离图像摄像机的图像生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息，所述第二设置信息是通过来自多个距离图像摄像机的图像的协作而生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息。
8.一种距离图像摄像机系统的控制方法，其中所述距离图像摄像机系统具有多个距离图像摄像机和对该多个所述距离图像摄像机进行协作处理的距离图像摄像机协作处理装置，所述距离图像摄像机系统的控制方法的特征在于：
所述距离图像摄像机包括：
对拍摄空间发出照射光的发光步骤；
接收拍摄空间的反射光的受光步骤；
基于所述发光步骤的照射光的发光时刻与所述受光步骤的反射光的受光时刻的时间差来生成距离图像的距离图像生成步骤；
基于所述受光步骤的反射光的强度生成亮度图像的亮度图像生成步骤；
控制所述发光步骤、所述受光步骤、所述距离图像生成步骤、所述亮度图像生成步骤的控制步骤，
在所述控制步骤中，作为图像生成执行模式进行对所述发光步骤的执行发光的指示、对所述受光步骤的执行受光的指示、以及对所述距离图像生成步骤的执行距离图像生成的指示和对所述亮度图像生成步骤的执行亮度图像生成的指示中的至少1个图像生成执行的指示，
在所述控制步骤中，具有设置信息生成用图像生成执行模式和设置信息生成用发光执行模式中的至少1个模式，
作为所述设置信息生成用图像生成执行模式，进行对所述发光步骤的停止发光的指示、对所述受光步骤的执行受光的指示和对所述亮度图像生成步骤的执行亮度图像生成的指示，
作为所述设置信息生成用发光执行模式，进行对所述发光步骤的执行发光的指示、以及对所述受光步骤的停止受光的指示和对所述亮度图像生成步骤的停止亮度图像生成的指示中的至少1个指示，
所述距离图像摄像机协作处理装置，作为协作图像生成执行模式进行对所述距离图像摄像机的所述图像生成执行模式的模式指示，作为协作设置信息生成执行模式，具有第一协作设置信息生成执行模式和第二协作设置信息生成执行模式中的至少1个模式，作为所述第一协作设置信息生成执行模式，进行对至少1个所述距离图像摄像机的所述图像生成执行模式的模式指示，作为所述第二协作设置信息生成执行模式，进行对至少1个所述距离图像摄像机的所述设置信息生成用图像生成执行模式或所述设置信息生成用发光执行模式的模式指示，
其中，所述距离图像摄像机协作处理装置，作为所述第一协作设置信息生成执行模式，基于指示了所述图像生成执行模式的所述距离图像摄像机的所述距离图像、所述亮度图像中的至少1个图像来生成所述距离图像摄像机的第一设置信息，作为所述第二协作设置信息生成执行模式，基于指示了所述设置信息生成用图像生成执行模式的所述距离图像摄像机的亮度图像生成所述距离图像摄像机的第二设置信息，
其中，所述第一设置信息是从来自单独的距离图像摄像机的图像生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息，所述第二设置信息是通过来自多个距离图像摄像机的图像的协作而生成的摄像机的设置位置偏离与否的信息。
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