JP2001066126A - Range finder device - Google Patents

Range finder device

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JP2001066126A
JP2001066126A JP30271899A JP30271899A JP2001066126A JP 2001066126 A JP2001066126 A JP 2001066126A JP 30271899 A JP30271899 A JP 30271899A JP 30271899 A JP30271899 A JP 30271899A JP 2001066126 A JP2001066126 A JP 2001066126A
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light
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dimensional position
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健夫 吾妻
Kenya Uomori
謙也 魚森
Kazuo Nobori
一生 登
Atsushi Morimura
森村  淳
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable measurement of three dimensional position information of an object every field cycle as a distance image and to enable distance measurement including reduced distance measurement error caused by the movement of the object between fields. SOLUTION: This device comprises a light source means 101 for projecting light with light intensity modulation differing every field cycle, a camera signal processing means 113 for picking up images of two timely-adjacent fields from reflected light from an object, and a distance calculating means 114 for measuring three-dimensional position information of the object every field cycle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体の3次元情
報を測定するレンジファインダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a range finder for measuring three-dimensional information of a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレンジファインダ装置は、例え
ば、図16に示すようなものがある。
2. Description of the Related Art As a conventional range finder device, for example, there is one as shown in FIG.

【0003】以下に、図16を参照しながら、従来のレ
ンジファインダ装置の構成を説明する。
Hereinafter, the configuration of a conventional range finder device will be described with reference to FIG.

【0004】図16において、光源1001の前面に光
学フィルタ1002が配置され、光学フィルタ1002
の出射側にスリット1003が配置されている。
[0006] In FIG. 16, an optical filter 1002 is disposed in front of a light source 1001.
The slit 1003 is arranged on the exit side of the.

【0005】スリット1003にて生成した縦方向のス
リット光は回転ミラー1004を介して被写体OBへ照
射される。光源1001は光源コントローラ1005か
ら制御され、スリット1003はスリット制御部100
6から制御される。また、回転ミラー1004は回転制
御部1007から制御される。
The vertical slit light generated by the slit 1003 is emitted to the subject OB via a rotating mirror 1004. The light source 1001 is controlled by the light source controller 1005, and the slit 1003 is controlled by the slit control unit 100.
6 is controlled. The rotation mirror 1004 is controlled by a rotation control unit 1007.

【0006】一方、被写体OBからの反射光をレンズ1
008で受光しハーフミラー1009に入射して分岐す
る。ハーフミラー1009の透過側の光軸上に光学フィ
ルタ1010、撮像素子1011を配置している。ま
た、ハーフミラー1009の反射側の光軸上に撮像素子
1012が配置されている。
On the other hand, the reflected light from the object OB is
At 008, the light is received, enters the half mirror 1009, and is branched. An optical filter 1010 and an image sensor 1011 are arranged on the optical axis on the transmission side of the half mirror 1009. An image sensor 1012 is arranged on the optical axis on the reflection side of the half mirror 1009.

【0007】撮像素子1011の映像出力端子に画像処
理部1013を接続しており、画像処理部1013にメ
モリ1014を敷設している。また、距離計算部101
5、光源コントローラ1005、スリット制御部100
6,回転制御部1007を制御部1016が制御してい
る。
An image processing unit 1013 is connected to a video output terminal of the image sensor 1011, and a memory 1014 is laid on the image processing unit 1013. Further, the distance calculation unit 101
5, light source controller 1005, slit control unit 100
6, the control unit 1016 controls the rotation control unit 1007.

【0008】以上のように構成された従来のレンジファ
インダ装置の動作について詳細に説明する。
[0008] The operation of the conventional range finder device configured as described above will be described in detail.

【0009】光源1001から発した光は光学フィルタ
1002を通過し、ある赤外波長特性を持った光とな
り、スリット1003によって縦方向のスリット光とな
る。これを回転ミラー1004によって横方向に掃引し
て被写体OBにスリット光を投射する。なお、光源にレ
ーザーを用いる場合、レーザー光の波長はレーザー固有
の波長に集中するため、光学フィルタ1002の無い構
成にできる。
Light emitted from a light source 1001 passes through an optical filter 1002, becomes light having a certain infrared wavelength characteristic, and is turned into vertical slit light by a slit 1003. This is swept in the horizontal direction by the rotating mirror 1004 to project slit light on the object OB. When a laser is used as the light source, the wavelength of the laser light is concentrated on the wavelength unique to the laser, so that a configuration without the optical filter 1002 can be employed.

【0010】回転ミラー1004によるスリット光の掃
引は、1フィールドで横方向に一回行われる。撮像素子
による撮像がノンインターレースの場合には1フレーム
で横方向に一回行われる。このとき、光源コントローラ
1005は、第1回の掃引においては光強度をだんだん
強くし、第2回の掃引においては光強度をだんだん弱く
するように光源1001の光強度が制御される。
The sweep of the slit light by the rotating mirror 1004 is performed once in one field in the horizontal direction. In the case where the image pickup by the image pickup device is non-interlace, it is performed once in one frame in the horizontal direction. At this time, the light source controller 1005 controls the light intensity of the light source 1001 so as to gradually increase the light intensity in the first sweep and gradually decrease the light intensity in the second sweep.

【0011】このようにして作成された光を被写体OB
に照射し、その反射光を撮像素子1011によってとら
える。この場合、露出はシャッター動作のない状態と
し、各フィールド(フレーム)において走査された光の
反射光を撮像素子に蓄積して撮像した画像を画像処理部
1013に転送する。
The light generated in this manner is used as the object OB.
And the reflected light is captured by the image sensor 1011. In this case, the exposure is performed without the shutter operation, the reflected light of the light scanned in each field (frame) is accumulated in the image sensor, and the captured image is transferred to the image processing unit 1013.

【0012】画像処理部1013は、第1のフィールド
部分で撮像された画像をメモリ1014に蓄積し、これ
と第2のフィールドの部分で蓄積された画像とを同時化
し、各画像の同じ座標での輝度値を参照する。
The image processing unit 1013 stores the image captured in the first field portion in the memory 1014, synchronizes the image captured with the image stored in the second field portion with the same coordinates of each image. Is referred to.

【0013】1回目の掃引による画像の輝度値と2回目
の掃引による画像の輝度値の組み合わせによって、特定
の角度θが決定される。すなわち、2フィールド(フレ
ーム)で1つの距離画像を得ることができる。
The specific angle θ is determined by the combination of the brightness value of the image obtained by the first sweep and the brightness value of the image obtained by the second sweep. That is, one range image can be obtained in two fields (frames).

【0014】例えば、時刻t1のx座標とt2での画像
のx座標が等しいとすると、その輝度(画像信号の大き
さ)を測定しL1、L2となった場合、L1/L2の値
を計算して角度θを特定する。
For example, assuming that the x-coordinate at time t1 is equal to the x-coordinate of the image at t2, the luminance (magnitude of the image signal) is measured, and when it becomes L1 and L2, the value of L1 / L2 is calculated. To specify the angle θ.

【0015】一方、撮像素子の各画素位置とレンズ10
08の中心とがなす視線と、レンズ1008の光軸とに
より決定される視線角度φは、それぞれの画素位置に一
対一に対応した既知の値である。又、レンズ1008の
中心と回転ミラー1004の回転中心との距離Dも既知
である。
On the other hand, each pixel position of the image sensor and the lens 10
The line-of-sight angle φ determined by the line of sight formed by the center of 08 and the optical axis of the lens 1008 is a known value corresponding to each pixel position on a one-to-one basis. Further, the distance D between the center of the lens 1008 and the rotation center of the rotating mirror 1004 is also known.

【0016】距離計算部1015は、各画素毎に、三角
測量の原理により画面全体の距離情報を得、距離画像と
して出力する。
The distance calculation unit 1015 obtains distance information of the entire screen for each pixel according to the principle of triangulation and outputs it as a distance image.

【0017】また、テクスチャ画像は撮像素子1012
によって撮像され、カラーカメラ信号処理部1017に
よって画像信号となり、テクスチャ画像として出力され
る。この時、1つの距離画像に対して2つのテクスチャ
画像を得ることになる。これは、フレームが2フィール
ドで構成されているためであって、テクスチャ画像はフ
レームで構成されているからである。2つのテクスチャ
画像は、どちらか一方か、それぞれの画素での平均値を
計算して出力される。
The texture image is stored in the image sensor 1012.
The image signal is converted into an image signal by the color camera signal processing unit 1017 and output as a texture image. At this time, two texture images are obtained for one distance image. This is because a frame is composed of two fields, and a texture image is composed of frames. One of the two texture images is output after calculating the average value of each of the pixels.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンジファインダ装置の構成では、それぞれ以下の
ような課題があった。
However, the configuration of the above-described conventional range finder has the following problems.

【0019】従来の構成では、距離画像はフレーム周期
毎にフィールド画像として得られるため、距離画像の画
素数はフレーム全体に含まれる画素数の半分しか得られ
ない。いいかえれば、テクスチャ画像のフィールド数
(又はフレーム数)の半分の距離画像しか得られないと
いう課題があった。
In the conventional configuration, since the distance image is obtained as a field image for each frame cycle, the number of pixels of the distance image is only half the number of pixels included in the entire frame. In other words, there is a problem that only a half distance image of the number of fields (or the number of frames) of the texture image can be obtained.

【0020】また、従来の構成では、動く被写体の距離
を計測すると、フィールド間(もしくはフレーム間)の
被写体の動きにより測定誤差が生じるという課題があっ
た。
Further, the conventional configuration has a problem that when the distance of a moving subject is measured, a measurement error occurs due to the movement of the subject between fields (or between frames).

【0021】また、従来の構成では、光源にレーザーを
用いた場合、レーザー光の強度変調時に発振モードが変
化し、これにより、発振波長が変化し、その結果、撮像
される光強度が不安定になることがあるという課題があ
った。
In the conventional configuration, when a laser is used as the light source, the oscillation mode changes when the intensity of the laser light is modulated, thereby changing the oscillation wavelength, and as a result, the intensity of the light to be imaged is unstable. There was a problem that may be.

【0022】また、従来の構成では、光源の強度を変調
するため、光源の出力が最大となる状態で計測空間を走
査することができず、光の利用効率が低下するという課
題があった。
Further, in the conventional configuration, since the intensity of the light source is modulated, it is impossible to scan the measurement space in a state where the output of the light source is maximized, and there is a problem that the light use efficiency is reduced.

【0023】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、各フィールド周期毎に被写体の3次元位置情報
を距離画像として測定できるとともに、フィールド間の
被写体の動きに起因する距離測定誤差を低減した距離測
定を行えるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above point, and can measure three-dimensional position information of a subject as a distance image in each field cycle, and can reduce a distance measurement error caused by the movement of the subject between fields. An object of the present invention is to enable a reduced distance measurement.

【0024】また本発明は、回転ミラーの角速度制御に
より光強度変調を行い、光源にレーザーを用いた場合
に、レーザー光の強度変調時の発振モード変化の影響を
受けずに距離測定を行えるようにするとともに、光の利
用効率を改善した距離測定を行えるようにすることを目
的とする。
Further, the present invention performs the light intensity modulation by controlling the angular velocity of the rotating mirror so that, when a laser is used as the light source, the distance can be measured without being affected by the oscillation mode change at the time of laser light intensity modulation. It is another object of the present invention to perform distance measurement with improved light use efficiency.

【0025】また本発明は、回転ミラーの形状を曲面と
し、回転ミラーを一定角速度で回転させることにより光
強度変調と被写体への光掃引を同時に行う。これによ
り、光源にレーザーを用いた場合に、レーザー光の強度
変調時の発振モード変化の影響を受けずに距離測定を行
えるようにするとともに、光の利用効率を改善した距離
測定を行えるようにすることを目的とする。
Further, according to the present invention, the light intensity modulation and the light sweep to the object are performed simultaneously by rotating the rotating mirror at a constant angular velocity by making the shape of the rotating mirror a curved surface. This allows distance measurement to be performed without being affected by the oscillation mode change at the time of intensity modulation of laser light when a laser is used as the light source, and enables distance measurement with improved light use efficiency. The purpose is to do.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる装置は、
フィールド周期毎に異なる光強度変調をかけた光を被写
体に投光する光源手段と、被写体からの反射光から時間
的に隣接する2つのフィールドの画像を撮像するカメラ
信号処理手段と、フィールド周期毎に被写体の3次元位
置情報を測定する距離計算手段と、を具備することによ
り、フィールド周期毎に3次元位置情報を測定できる。
An apparatus according to the present invention comprises:
Light source means for projecting light subjected to light intensity modulation different for each field cycle to a subject; camera signal processing means for capturing images of two fields which are temporally adjacent from reflected light from the subject; And a distance calculating means for measuring the three-dimensional position information of the subject, so that the three-dimensional position information can be measured for each field cycle.

【0027】このため、テクスチャ画像の画素数と同数
の画素数を持つ3次元位置情報(距離画像)を作成でき
る。
Therefore, three-dimensional position information (distance image) having the same number of pixels as the number of pixels of the texture image can be created.

【0028】また、本発明にかかる装置は、時間的に隣
接する3フィールド分の距離画像を保持するフィールド
メモリと、各画素について時間方向のメディアン処理を
行う時間メディアンフィルタを具備し、現フィールドの
各画素における距離画像の値を前フィールド、現フィー
ルド、次フィールドの距離画像のメディアン値として計
算することにより、フィールド間の被写体の動きに起因
する距離測定誤差を低減することができる。
Further, the apparatus according to the present invention includes a field memory for holding distance images of three fields which are temporally adjacent to each other, and a time median filter for performing a median process in the time direction for each pixel, and By calculating the value of the distance image at each pixel as the median value of the distance image of the previous field, the current field, and the next field, it is possible to reduce the distance measurement error caused by the movement of the subject between the fields.

【0029】また、本発明にかかる装置は、時間的に隣
接する3フィールド分の距離画像を保持するフィールド
メモリと、距離値の時間変化を検出する減算器と、距離
値の時間変化がしきい値以上の時は次フィールドの同一
座標値における距離値を出力し、逆に距離値の時間変化
がしきい値以下の時は現フィールドの距離値を出力する
遅延選択回路を具備し、フィールド間の被写体の動きに
起因する距離測定誤差を低減することができる。
Further, the apparatus according to the present invention comprises a field memory for holding distance images for three fields which are temporally adjacent to each other, a subtractor for detecting a time change of the distance value, and a threshold value for the time change of the distance value. A delay selection circuit that outputs a distance value at the same coordinate value of the next field when the distance value is equal to or greater than the threshold value, and outputs a distance value of the current field when the time change of the distance value is equal to or less than the threshold value; The distance measurement error caused by the movement of the subject can be reduced.

【0030】また、本発明にかかる装置は、回転ミラー
の角速度をフィールド期間内で変化させることにより光
強度を変調し、光源にレーザーを用いた場合に、レーザ
ー光の強度変調時の発振モード変化の影響を受けず、ま
た、高い光利用効率の距離測定を行うことができる。
Further, the apparatus according to the present invention modulates the light intensity by changing the angular velocity of the rotating mirror within the field period. When a laser is used as a light source, the oscillation mode change at the time of intensity modulation of the laser light. And the distance measurement with high light use efficiency can be performed.

【0031】また本発明にかかる装置は、回転ミラーの
形状を曲面とし、回転ミラーの一定角速度の回転により
光強度変調と被写体への光掃引を同時に行い、光源にレ
ーザーを用いた場合に、レーザー光の強度変調時の発振
モード変化の影響を受けずに距離測定を行えるようにす
るとともに、光の利用効率を改善した距離測定を行うこ
とができる。
Further, the apparatus according to the present invention is characterized in that the rotating mirror has a curved surface, the light intensity modulation and the light sweeping of the object are simultaneously performed by rotating the rotating mirror at a constant angular velocity, and the laser is used as the light source. The distance measurement can be performed without being affected by the oscillation mode change at the time of light intensity modulation, and the distance measurement with improved light use efficiency can be performed.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明の第1の態様にかかるレン
ジファインダ装置は、フィールド周期毎に異なる光強度
変調をかけた光を被写体に投光する光源手段と、被写体
からの反射光から時間的に隣接する2つのフィールドの
画像を撮像するカメラ信号処理手段と、フィールド周期
毎に前記被写体の3次元位置情報を測定する距離計算手
段と、を具備する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A range finder device according to a first aspect of the present invention comprises: a light source means for projecting light, which has been subjected to different light intensity modulation for each field period, to a subject; Camera signal processing means for capturing images of two adjacent fields, and distance calculating means for measuring three-dimensional position information of the subject for each field cycle.

【0033】このように、構成することで、フィールド
周期毎に3次元位置情報を測定できる。このため、テク
スチャ画像の画素数と同数の画素数を持つ3次元位置情
報(距離画像)を作成できる。
With this configuration, three-dimensional position information can be measured for each field cycle. Therefore, three-dimensional position information (distance image) having the same number of pixels as the number of pixels of the texture image can be created.

【0034】本発明の第2の態様は、第1の態様にかか
るレンジファインダ装置において、前記距離計算手段
は、現フィールドの画像がEvenフィールドかodd
フィールドかにより、3次元位置情報の測定方法を切り
替える切替え手段を具備する。
According to a second aspect of the present invention, in the range finder according to the first aspect, the distance calculating means determines whether the image of the current field is an even field or an odd field.
There is provided switching means for switching the measurement method of the three-dimensional position information depending on whether it is a field.

【0035】このような構成にすることにより、フィー
ルド周期毎に3次元位置情報を測定しても、正確に3次
元位置情報を測定できる。
With this configuration, even if the three-dimensional position information is measured for each field period, the three-dimensional position information can be accurately measured.

【0036】本発明の第3の態様は、第1の態様または
第2の態様にかかるレンジファインダ装置において、距
離計算手段は、時間的に隣接する3つのフィールド分の
3次元位置情報を保持するフィールドメモリと、各画素
について時間方向のメディアン処理を行う時間メディア
ンフィルタと、を具備し、現フィールドの各画素におけ
る3次元位置情報の値を前フィールド、現フィールド、
次フィールドの3次元位置情報のメディアン値として計
算する。
According to a third aspect of the present invention, in the range finder device according to the first aspect or the second aspect, the distance calculation means holds three-dimensional position information of three temporally adjacent fields. A field memory, and a time median filter for performing a median process in the time direction for each pixel, and the values of the three-dimensional position information at each pixel of the current field are stored in the previous field, the current field,
It is calculated as the median value of the three-dimensional position information of the next field.

【0037】このように、各画素の3次元位置情報につ
いて時間方向にメディアン処理をすることにより、被写
体の動きに起因する3次元位置情報の測定誤差を低減で
きる。
As described above, by performing the median processing on the three-dimensional position information of each pixel in the time direction, it is possible to reduce the measurement error of the three-dimensional position information caused by the movement of the subject.

【0038】本発明の第4の態様は、第1の態様または
第2の態様にかかるレンジファインダ装置において、距
離計算手段は、時間的に隣接する3つのフィールド分の
3次元位置情報を保持するフィールドメモリと、3次元
位置情報の時間変化を検出する減算器と、3次元位置情
報の時間変化がしきい値以上の時は次フィールドの同一
座標値における3次元位置情報を出力し、逆に3次元位
置情報の時間変化がしきい値以下の時は現フィールドの
3次元位置情報を出力する遅延選択回路と、を具備す
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the range finder according to the first aspect or the second aspect, the distance calculating means holds three-dimensional position information for three temporally adjacent fields. A field memory, a subtractor for detecting a time change of the three-dimensional position information, and, when the time change of the three-dimensional position information is equal to or greater than a threshold value, outputting the three-dimensional position information at the same coordinate value of the next field; A delay selection circuit that outputs the three-dimensional position information of the current field when the time change of the three-dimensional position information is equal to or smaller than the threshold value.

【0039】このように構成することで、フィールド間
の被写体の動きに起因する3次元位置情報の測定誤差を
低減できる。
With this configuration, it is possible to reduce the measurement error of the three-dimensional position information caused by the movement of the subject between fields.

【0040】本発明の第5の態様は、第1の態様から第
4の態様のいずれかにかかるレンジファインダ装置にお
いて、被写体に対して光の掃引を行う回転ミラーと、回
転ミラーの角速度を制御することにより光強度変調を行
う角速度可変回転制御部とを具備する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the range finder device according to any one of the first to fourth aspects, a rotating mirror for sweeping light to a subject and an angular velocity of the rotating mirror are controlled. And an angular velocity variable rotation control unit for performing light intensity modulation.

【0041】このように構成することで、光源にレーザ
ーを用いた場合にも、レーザー光の強度変調時の発振モ
ード変化の影響を受けない。また、この構成により、高
い光利用効率の距離測定を行うことができる。
With such a configuration, even when a laser is used as the light source, there is no influence of the oscillation mode change at the time of intensity modulation of the laser beam. Further, with this configuration, distance measurement with high light use efficiency can be performed.

【0042】本発明の第6の様態は、第1の態様から第
4の態様のいずれかにかかるレンジファインダ装置にお
いて、被写体に対して光の掃引を行う曲面回転ミラー
と、曲面回転ミラーの角速度を一定角速度に制御するこ
とにより光強度変調を行う回転制御部とを具備する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a range finder device according to any one of the first to fourth aspects, wherein a curved surface rotating mirror for sweeping light on a subject and an angular velocity of the curved surface rotating mirror are provided. And a rotation control unit for performing light intensity modulation by controlling the rotation angle to a constant angular velocity.

【0043】このように構成することで、光源にレーザ
ーを用いた場合にも、レーザー光の強度変調時の発振モ
ード変化の影響を受けない。また、この構成により、高
い光利用効率の距離測定を行うことができる。
With such a configuration, even when a laser is used as a light source, there is no influence of the oscillation mode change at the time of laser light intensity modulation. Further, with this configuration, distance measurement with high light use efficiency can be performed.

【0044】以下に、本発明の一実施の形態にかかるレ
ンジファインダ装置を、図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, a range finder according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0045】図1は、本発明の一実施の形態におけるレ
ンジファインダ装置の構成図である。同図を参照しなが
ら以下に上記実施の形態の構成を述べる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a range finder device according to an embodiment of the present invention. The configuration of the above embodiment will be described below with reference to FIG.

【0046】光源101の前面に光学フィルタ102が
配置され、光学フィルタ102の出射側にスリット10
3が配置されている。
An optical filter 102 is disposed in front of a light source 101, and a slit 10 is provided on an emission side of the optical filter 102.
3 are arranged.

【0047】スリット103にて生成した縦方向のスリ
ット光は回転ミラー104を介して被写体OBへ照射さ
れる。光源101は光源コントローラ105から制御さ
れ、スリット103はスリット制御部106から制御さ
れる。また、回転ミラー104は回転制御部107から
制御される。
The vertical slit light generated by the slit 103 is applied to the subject OB via the rotating mirror 104. The light source 101 is controlled by a light source controller 105, and the slit 103 is controlled by a slit control unit 106. The rotation mirror 104 is controlled by the rotation control unit 107.

【0048】一方、被写体OBからの反射光をレンズ1
08で受光しハーフミラー109に入射して分岐する。
ハーフミラー109の透過側の光軸上に光学フィルタ1
10、撮像素子(以下、CCDという)111を配置し
ている。また、ハーフミラー109の反射側の光軸上に
撮像素子112が配置されている。
On the other hand, the reflected light from the object OB is
At 08, the light is received, enters the half mirror 109, and is branched.
The optical filter 1 is placed on the optical axis on the transmission side of the half mirror 109.
10. An image sensor (hereinafter, referred to as a CCD) 111 is provided. An image sensor 112 is arranged on the optical axis on the reflection side of the half mirror 109.

【0049】CCD111の映像出力端子に、CCD1
11の出力信号に対して通常のビデオ信号処理を行う赤
外カメラ信号処理部113を接続している。
The video output terminal of the CCD 111 is connected to the CCD 1
An infrared camera signal processing unit 113 that performs normal video signal processing on the output signals of the eleventh output signal is connected.

【0050】また、時間的に隣接する2フィールドの赤
外画像から1フィールドの距離画像を計算する距離計算
部114、光源コントローラ105、スリット制御部1
06,回転制御部107を制御部115が制御してい
る。
A distance calculation unit 114 for calculating a one-field distance image from two temporally adjacent infrared images, a light source controller 105, and a slit control unit 1
06, the control unit 115 controls the rotation control unit 107.

【0051】カラーカメラ信号処理部116は、撮像素
子112によって撮像された画像を画像信号とし、テク
スチャ画像として出力する。画像切り出し部117は、
距離を用いたテクスチャ画像の切り出しを行う。
The color camera signal processing section 116 converts an image picked up by the image pickup device 112 into an image signal and outputs it as a texture image. The image cutout unit 117
Cut out the texture image using the distance.

【0052】以上のように構成された本発明の第1の実
施の形態におけるレンジファインダ装置の動作について
詳細に説明する。
The operation of the range finder according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

【0053】光源101から発した光は光学フィルタ1
02を通過し、ある赤外波長特性を持った光となり、ス
リット103によって縦方向のスリット光となる。これ
を回転ミラー104によって横方向に掃引して被写体O
Bにスリット光を投射する。
The light emitted from the light source 101 is
02, it becomes light having a certain infrared wavelength characteristic, and becomes slit light in the vertical direction by the slit 103. This is swept in the horizontal direction by the rotating mirror 104 and the object O
The slit light is projected on B.

【0054】回転ミラー104によるスリット光の掃引
は、図2(a)に示すように、1フィールドで横方向に
一回行われる。撮像素子による撮像がノンインターレー
スの場合には1フレームで横方向に一回行われる。
The sweep of the slit light by the rotating mirror 104 is performed once in the horizontal direction in one field as shown in FIG. In the case where the image pickup by the image pickup device is non-interlace, it is performed once in one frame in the horizontal direction.

【0055】この時、図2(b)に示すように、光源コ
ントローラ105によって第1回の掃引においては光強
度をだんだん強くし、第2回の掃引においては光強度を
だんだん弱くするように光源101の光強度が制御され
る。
At this time, as shown in FIG. 2B, the light source controller 105 gradually increases the light intensity in the first sweep and gradually reduces the light intensity in the second sweep. The light intensity of 101 is controlled.

【0056】このようにして作成された光を被写体OB
に照射し、その反射光をCCD111によってとらえ
る。この場合、露出はシャッター動作のない状態とし、
各フィールド(フレーム)において走査された光の反射
光を撮像素子に蓄積して撮像した画像を赤外カメラ信号
処理部113に転送する。
The light generated in this manner is used as the object OB.
, And the reflected light is captured by the CCD 111. In this case, the exposure is in a state where there is no shutter operation,
The reflected light of the light scanned in each field (frame) is accumulated in the image sensor, and the captured image is transferred to the infrared camera signal processing unit 113.

【0057】また、テクスチャ画像は撮像素子112に
よって撮像され、カラーカメラ信号処理部116によっ
て画像信号となり、テクスチャ画像として出力される。
The texture image is picked up by the image pickup device 112, turned into an image signal by the color camera signal processing section 116, and output as a texture image.

【0058】ここで本実施の形態の特徴である赤外カメ
ラ信号処理部113および距離計算部114について詳
細に説明する。
Here, the infrared camera signal processing unit 113 and the distance calculation unit 114, which are features of the present embodiment, will be described in detail.

【0059】赤外カメラ信号処理部113は、CCD1
11の出力信号に対して通常のビデオ信号処理を行う。
The infrared camera signal processing unit 113 includes a CCD 1
Normal video signal processing is performed on the 11 output signals.

【0060】距離計算部114は、時間的に隣接する2
つのフィールドの赤外画像から1フィールドの距離画像
を計算する。
The distance calculation unit 114 determines that two temporally adjacent
A one-field range image is calculated from the two-field infrared images.

【0061】図3は、上記実施の形態にかかる距離計算
部の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the distance calculator according to the above embodiment.

【0062】301はA/D変換器、302は前フィー
ルド(現在のフィールド(以下、現フィールドという)
の1フィールド前のフィールド)を保持するフィールド
メモリ。
Reference numeral 301 denotes an A / D converter, and 302 denotes a previous field (current field (hereinafter, referred to as current field)).
A field memory for storing the field one field before (the field one field before).

【0063】303は、前フィールドのライン間補間を
行うライン間補間器。304は、前フィールドと現フィ
ールドのどちらがEvenフィールドかにより、輝度比
演算への分母、分子への入力をフィールド周期で切り替
えるスイッチ。
Reference numeral 303 denotes an inter-line interpolator for inter-line interpolation of the previous field. A switch 304 switches the denominator for the luminance ratio calculation and the input to the numerator in a field cycle depending on which of the previous field and the current field is the even field.

【0064】305は輝度比計算回路、306は距離変
換回路である。307は距離画像に対して空間的にメデ
ィアン処理を行う空間メディアン処理部である。
Reference numeral 305 denotes a luminance ratio calculation circuit, and 306 denotes a distance conversion circuit. A spatial median processing unit 307 performs spatial median processing on the distance image.

【0065】308は、距離画像に対して時間的にメデ
ィアン処理を行う時間メディアン処理部である。
Reference numeral 308 denotes a temporal median processing unit that temporally performs median processing on the distance image.

【0066】ここで、上記形態にかかる距離計算部の動
作について図面を用いて以下に説明する。
Here, the operation of the distance calculation unit according to the above embodiment will be described with reference to the drawings.

【0067】A/D変換器301は、赤外画像をA/D
変換する。A/D変換された画像はフィールドメモリ3
02に保持される。現フィールド処理時に、フィールド
メモリ302に保持された前フィールドのデータは、ラ
イン間補間器303によってライン間補間される。これ
は、現フィールドと前フィールドの撮像位置の違い(イ
ンターレースによる1ライン分の違い)を補正するため
のものである。
The A / D converter 301 converts the infrared image into an A / D signal.
Convert. The A / D converted image is stored in the field memory 3
02 is held. At the time of the current field processing, the data of the previous field held in the field memory 302 is inter-line interpolated by the inter-line interpolator 303. This is for correcting a difference in the imaging position between the current field and the previous field (a difference of one line due to interlace).

【0068】SW304は、現フィールドと前フィール
ドのどちらがEvenフィールドで、どちらがOddフ
ィールドかによって、輝度比演算回路305への分母、
分子への入力をフィールド周期で切り替える。この切り
替え動作により、輝度比演算回路305は、現フィール
ドがEvenフィールドかOddフィールドかによら
ず、光強度比の計算を正しく行える。
The SW 304 outputs a denominator to the luminance ratio calculation circuit 305 depending on which of the current field and the previous field is the Even field and which is the Odd field.
Switches the input to the molecule at the field cycle. By this switching operation, the luminance ratio calculation circuit 305 can correctly calculate the light intensity ratio regardless of whether the current field is the Even field or the Odd field.

【0069】また、このようにSW304を有すること
により、フィールド周期毎に各画素の光強度比の計算を
行えるため、フィールド周期毎に特定の角度θ(図2
(c)の関数から)が決定される。よって、後述する処
理手順で距離画像をフィールド周期毎に作成できる。こ
のように、フィールド周期毎に距離画像が作成できるた
め、フレーム画素数と同画素数を有する距離画像データ
が作成できる。
Also, by having the SW 304 as described above, the light intensity ratio of each pixel can be calculated for each field cycle, and therefore, a specific angle θ (FIG.
Is determined from the function of (c). Therefore, a distance image can be created for each field cycle by a processing procedure described later. As described above, since a distance image can be created for each field cycle, distance image data having the same number of frame pixels can be created.

【0070】例えば、時刻t1のx座標と時刻t1に連
続する時刻t2での画像のx座標が等しいとすると、そ
の輝度(画像信号の大きさ)を測定しL1、L2となっ
た場合、L1/L2の値を計算して図2(c)により、
角度θを特定する。
For example, assuming that the x-coordinate at time t1 is equal to the x-coordinate of the image at time t2 which is continuous with time t1, the luminance (magnitude of the image signal) is measured. / L2 is calculated and according to FIG.
Specify the angle θ.

【0071】この時、L1/L2の比の値は、強度は異
なるが同じ光源に対する被写体の反射光を捕らえている
ので被写体の表面にテクスチャ模様(色分布)が存在し
ていてもこれに依存しない。これによって高精度な角度
θの推定が行える。
At this time, the value of the ratio of L1 / L2 depends on the texture pattern (color distribution) even if there is a texture pattern (color distribution) on the surface of the object, because the reflected light of the object to the same light source is captured although the intensity is different. do not do. This makes it possible to estimate the angle θ with high accuracy.

【0072】一方、撮像素子の各画素位置とレンズ10
8の中心とがなす視線と、レンズ108の光軸とにより
決定される視線角度φ(図1参照)は、それぞれの画素
位置に一対一に対応した既知の値である。又、レンズ1
08の中心と回転ミラー104の回転中心との距離D
(図1参照)も既知である。
On the other hand, each pixel position of the image sensor and the lens 10
The line-of-sight angle φ (see FIG. 1) determined by the line of sight formed by the center of 8 and the optical axis of the lens 108 is a known value corresponding to each pixel position on a one-to-one basis. Also, lens 1
08 and the rotation center of the rotation mirror 104
(See FIG. 1) is also known.

【0073】距離変換回路306は、各画素毎に、三角
測量の原理により、これら投射角度θ、視線角度φ及び
距離Dを(数1)に代入して、上記画素に対応する被写
体OB上の各点と、基線(レンズ108の中心と回転ミ
ラー104の回転中心を結ぶ線分)との距離Zを算出
し、画面全体の距離上を得、距離画像として出力する。
The distance conversion circuit 306 substitutes the projection angle θ, the line-of-sight angle φ, and the distance D into (Equation 1) for each pixel according to the principle of triangulation to obtain a value on the object OB corresponding to the pixel. A distance Z between each point and a base line (a line segment connecting the center of the lens 108 and the rotation center of the rotating mirror 104) is calculated, a distance over the entire screen is obtained, and a distance image is output.

【数1】 空間メディアン処理部307は、同一距離画像中の各画
素における距離値を、近傍画素での距離値のメディアン
値に置き換え、距離測定値の精度を改善する。
(Equation 1) The spatial median processing unit 307 replaces the distance value at each pixel in the same distance image with the median value of the distance value at neighboring pixels, and improves the accuracy of the distance measurement value.

【0074】時間メディアン処理部308は、距離画像
中の各画素の時間方向の変化に対してメディアン処理を
行う。時間メディアン処理により、被写体の動きに起因
する距離測定誤差を低減できる。
The temporal median processing unit 308 performs a median process on a temporal change of each pixel in the range image. The time median processing can reduce a distance measurement error caused by the movement of the subject.

【0075】図4は、被写体の動きにより生じる距離測
定誤差を説明するための図である。図4(a)は、フィ
ールド間での被写体の動きを説明するための図、図4
(b)は、前景(被写体)および背景の反射率の分布を
説明するための図、図4(c)は、前景(被写体)およ
び背景の距離の分布を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a distance measurement error caused by the movement of a subject. FIG. 4A is a diagram for explaining the movement of a subject between fields.
4B is a diagram for explaining the distribution of the reflectance of the foreground (subject) and the background, and FIG. 4C is a diagram for explaining the distribution of the distance between the foreground (subject) and the background.

【0076】上記実施の形態では、2つのフィールドの
画像から光強度比を計算し距離変換している。そのた
め、図4(a)に示すように、動いている被写体では撮
像位置が異なる。ここでは、簡単のために、一様な距
離、一様な反射率の被写体と背景をもちいた形態につい
て説明する。
In the above embodiment, the light intensity ratio is calculated from the images of the two fields and the distance is converted. Therefore, as shown in FIG. 4A, a moving subject has a different imaging position. Here, for simplicity, an embodiment using a subject and a background having a uniform distance and a uniform reflectance will be described.

【0077】図4(b)、図4(c)に実線で示すよう
に一様な反射率、一様な距離の背景の前で一様な反射
率、一様な距離の被写体が動いている時(簡単の為にA
B間での1次元的な分布について示す)、2フィールド
の画像から光強度比を計算し距離変換すると、被写体の
輪郭部分(ab間、cd間)では破線で示すような距離
が測定され、誤差が生じる。
As shown by solid lines in FIGS. 4 (b) and 4 (c), a subject having a uniform reflectance and uniform reflectance in front of a background having a uniform distance moves. When you are (for simplicity A
When the light intensity ratio is calculated from the two-field image and the distance is converted, the distance indicated by the broken line is measured in the contour part (between ab and cd) of the subject, An error occurs.

【0078】これは、本来被写体上の同一点についての
光強度比から距離変換すべき処理が、被写体の動きによ
って行われていない為である。
This is because the processing for converting the distance from the light intensity ratio for the same point on the subject is not performed by the movement of the subject.

【0079】図5(a)は上記実施の形態において、被
写体の動きが原因で光源からの角度にたいして、光源強
度に誤差が生じる様子を説明するための図である。図5
(b)は上記実施の形態において、被写体の動きが原因
で光源からの角度にたいして、光源強度に誤差が生じる
様子を説明するための図である。図5(c)は上記実施
の形態において、被写体の動きが原因で光源からの角度
にたいして、光強度比に誤差が生じる様子を説明するた
めの図である。
FIG. 5A is a diagram for explaining how an error occurs in the light source intensity with respect to the angle from the light source due to the movement of the subject in the above embodiment. FIG.
(B) is a diagram for explaining how an error occurs in the light source intensity with respect to the angle from the light source due to the movement of the subject in the embodiment. FIG. 5C is a diagram for explaining how an error occurs in the light intensity ratio with respect to the angle from the light source due to the movement of the subject in the above embodiment.

【0080】図5(a)の現フィールドがOddフィー
ルドの場合を考えると、図5(a)に示すように、被写
体の動きによってEvenフィールドの光強度(実際に
は、被写体の反射率が乗ぜられている)が変化する。
Considering the case where the current field in FIG. 5 (a) is the Odd field, as shown in FIG. 5 (a), the light intensity of the Even field (actually multiplied by the reflectance of the subject) depends on the movement of the subject. Changes).

【0081】この光強度の変化により、図5(c)に示
すように、光強度比が変化する。光源からの角度θが、
被写体の動きによって減少するか増加するかは、被写体
および背景の反射率と、現フィールドがEvenフィー
ルドかOddフィールのいずれかということの双方に依
存する。
Due to this change in light intensity, the light intensity ratio changes as shown in FIG. The angle θ from the light source is
Whether the decrease or increase is caused by the movement of the subject depends on both the reflectance of the subject and the background and whether the current field is the Even field or the Odd field.

【0082】例えば、被写体の動きにより光強度が増加
した場合、現フィールドがOddフィールドの場合(図
5(a))、光源からの角度θについての誤差はθが大
きくなる方向に生じ、逆に現フィールドがEvenフィ
ールドの場合(図5(b))、θの誤差はθが小さくな
る方向に生じる。
For example, when the light intensity increases due to the movement of the subject, and when the current field is the Odd field (FIG. 5A), an error regarding the angle θ from the light source occurs in a direction in which θ increases, and conversely. When the current field is the Even field (FIG. 5B), an error in θ occurs in a direction in which θ decreases.

【0083】図4に示す例の場合(現フィールドがOd
dフィールドで、前景が背景より明るい場合)には、被
写体の左側(図4(a)のA側)で、実際の距離よりも
手前に距離が計測され、被写体の右側(図4(a)のB
側)で、実際の距離よりも奥に距離が計測される。
In the case of the example shown in FIG. 4 (the current field is Od
In the d field, when the foreground is brighter than the background, the distance is measured on the left side of the subject (A side in FIG. 4A) before the actual distance, and the distance is measured on the right side of the subject (FIG. 4A). Of B
Side), the distance is measured deeper than the actual distance.

【0084】図6は、被写体の連続的な動きにより生ず
る距離計測誤差の説明図である。図6(a)は、フィー
ルド間での被写体の動きを説明するための図、図6
(b)は、tフィールドについての被写体の距離の分布
を説明するための図、図6(c)は、t+1フィールド
についての被写体の距離の分布を説明するための図、図
6(d)は、t+2フィールドについての被写体の距離
の分布を説明するための図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the distance measurement error caused by the continuous movement of the subject. FIG. 6A is a diagram for explaining the movement of a subject between fields.
FIG. 6B is a diagram for explaining the distribution of the distance of the subject for the t field, FIG. 6C is a diagram for explaining the distribution of the distance of the subject for the t + 1 field, and FIG. , T + 2, is a diagram for explaining the distribution of the distance of the subject in the field.

【0085】図6(b)、図6(c)、図6(d)は図
6(a)に示す動きのある被写体について連続的に計測
した様子を示す(簡単のため、図6(a)のAB間での
1次元的な分布について示す)。
FIGS. 6 (b), 6 (c) and 6 (d) show the continuous measurement of the moving subject shown in FIG. 6 (a). 1) shows a one-dimensional distribution between AB).

【0086】図6(b)、図6(c)、図6(d)にお
いて、実線は計測される距離値、点線は真の距離値であ
る。
6 (b), 6 (c) and 6 (d), the solid line is the measured distance value, and the dotted line is the true distance value.

【0087】図6(c)での計測値に着目すると、前後
1フィールドを考慮に入れて時間方向にメディアン処理
を行うことにより、図6において被写体のB側で生じて
いる測定誤差(位置Pで生じている誤差)は抑圧され
る。位置Pでは、前フィールドでは背景距離、現フィー
ルドでは前景距離より手前、次フィールドでは前景距離
が計測されているため、時間メディアン処理により前景
距離が選択され、計測誤差は抑圧される。逆に被写体の
A側での測定誤差は、時間メディアン処理では抑圧され
ない。
Focusing on the measured values in FIG. 6C, by performing median processing in the time direction taking into account one field before and after, the measurement error (position P The error caused by the above is suppressed. At the position P, the background distance is measured in the previous field, the foreground distance is measured in the current field, and the foreground distance is measured in the next field. Therefore, the foreground distance is selected by temporal median processing, and the measurement error is suppressed. Conversely, the measurement error on the A side of the subject is not suppressed by the time median processing.

【0088】図7は、上記形態にかかる時間メディアン
処理部の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the time median processing unit according to the above embodiment.

【0089】図7において、701A、701Bはフィ
ールド画像を1フィールド分、2フィールド分それぞれ
遅延させて保持するフィールドメモリ、702A,70
2Bはフィールド間での撮像位置の違い(1ライン分の
撮像位置のずれ)を補正するためのライン間補間回路、
703は各画素について時間方向のメディアン処理を行
うメディアン回路である。
In FIG. 7, reference numerals 701A and 701B denote field memories for holding field images delayed by one field and two fields, respectively.
2B is an inter-line interpolation circuit for correcting a difference in the imaging position between fields (a shift in the imaging position for one line);
A median circuit 703 performs a median process in the time direction for each pixel.

【0090】図1に戻って、画像切り出し部117は、
距離を用いたテクスチャ画像の切り出しを行う。
Returning to FIG. 1, the image cutout unit 117
Cut out the texture image using the distance.

【0091】図8は、上記実施の形態にかかる画像切り
出し部の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the image clipping section according to the above embodiment.

【0092】図8において、801はテクスチャ画像を
A/D変換するA/D変換器、802は距離画像とカラ
ー画像の同期を調整する同期調整回路、803は距離に
よる画像の切り出し部、804A、804B、804C
はテキスチャ画像、切り出し画像、距離画像をそれぞれ
D/A変換するD/A変換器、805A、805B、8
05Cは、アナログ出力とデジタル出力を切り替えるス
イッチである。
In FIG. 8, reference numeral 801 denotes an A / D converter for A / D converting a texture image; 802, a synchronization adjustment circuit for adjusting synchronization between a distance image and a color image; 803, an image cutout unit based on distance; 804B, 804C
Are D / A converters 805A, 805B, and 8 for D / A converting the texture image, the cutout image, and the distance image, respectively.
05C is a switch for switching between analog output and digital output.

【0093】以上説明したように、上記実施の形態によ
り、フィールド周期毎に各画素の光強度比の計算を行え
るため、フィールド周期毎に距離情報を測定できるの
で、距離画像が作成できる。このように、フィールド周
期毎に距離画像が作成できるため、フレーム画素数と同
画素数を有する距離画像が作成できる。
As described above, according to the above-described embodiment, since the light intensity ratio of each pixel can be calculated for each field cycle, the distance information can be measured for each field cycle, so that a distance image can be created. As described above, since a distance image can be created for each field cycle, a distance image having the same number of frame pixels as the distance image can be created.

【0094】また、上記実施の形態により、被写体の動
きに起因する距離測定誤差に対して、時間方向のメディ
アン処理を行うことにより、測定誤差を抑圧できる。
Further, according to the above-described embodiment, the measurement error can be suppressed by performing the median processing in the time direction on the distance measurement error caused by the movement of the subject.

【0095】さらに、また、上記実施の形態において
は、距離画像中の全ての画素について時間メディアン処
理を行う形態について述べたが、フィールド間で距離が
変化する画素についてのみ、時間メディアン処理を行っ
ても同様の効果を得ることは明らかであり、本発明に含
まれる。
Further, in the above embodiment, the temporal median processing is performed on all the pixels in the distance image. However, the temporal median processing is performed only on the pixels whose distance changes between fields. It is obvious that the same effect can be obtained, and is included in the present invention.

【0096】以下、上記実施の形態の変形についての説
明をする。
Hereinafter, a modification of the above embodiment will be described.

【0097】この形態は、図6(c)において、測定誤
差の生じている領域P,Qの真の距離値が次フィールド
において計測されていることに着目し、フィールド間で
距離が変化する画素を、該画素における距離値は次フィ
ールドでの同一座標値(フィールド画像として考えた場
合の同一座標値)における距離測定値とする形態であ
る。つまり、図3における時間メディアン処理部308
を、上記処理を行う遅延選択部に置き換えた形態であ
る。
This embodiment focuses on the fact that, in FIG. 6C, the true distance value of the areas P and Q where a measurement error has occurred is measured in the next field, and the pixel whose distance changes between fields is used. Is a form in which the distance value at the pixel is a distance measurement value at the same coordinate value in the next field (the same coordinate value when considered as a field image). That is, the time median processing unit 308 in FIG.
Is replaced by a delay selection unit that performs the above processing.

【0098】図9は、上記実施の形態の変形にかかる遅
延選択部の構成を示すブロック図である。この図を使用
して、上記実施の形態の変形について詳細に説明する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a delay selector according to a modification of the above embodiment. Using this figure, a modification of the above embodiment will be described in detail.

【0099】図9において、901は上記実施の形態の
変形例にかかる選択遅延部、902A、902Bはライ
ン間補間器、903A、903Bはフィールドメモリ、
904は選択スイッチである。選択スイッチ904は、
現フィールドの距離値(フィールドメモリ903Aから
の読み出し信号)と前フィールドの距離値(ライン間補
間器の出力信号)の差が一定のしきい値以下の時、現フ
ィールドの距離値を出力し、しきい値以上の時次フィー
ルドの距離値(フィールドメモリ903Bからの読み出
し信号)を出力することにより、距離画像の各画素につ
いて遅延選択を行う。
In FIG. 9, reference numeral 901 denotes a selection delay unit according to a modification of the above embodiment, 902A and 902B denote interline interpolators, 903A and 903B denote field memories,
904 is a selection switch. The selection switch 904 is
When the difference between the distance value of the current field (the read signal from the field memory 903A) and the distance value of the previous field (the output signal of the interline interpolator) is equal to or smaller than a certain threshold value, the distance value of the current field is output. By outputting the distance value (readout signal from the field memory 903B) of the next field when the threshold value is exceeded, delay selection is performed for each pixel of the distance image.

【0100】以上説明したように、この形態によって
も、被写体の動きに起因する距離測定誤差を低減でき
る。この形態も、当然のことながら本発明に含まれる。
As described above, this embodiment can also reduce the distance measurement error caused by the movement of the subject. This mode is also included in the present invention as a matter of course.

【0101】また、上記フィールド間で距離が変化する
画素の検出は、フレーム間で光強度が変化する領域とし
て抽出しても同様の効果を得ることができる。この形態
も、本発明に含まれる。
The same effect can be obtained by detecting a pixel whose distance changes between fields as described above even if the pixel is extracted as a region where the light intensity changes between frames. This embodiment is also included in the present invention.

【0102】さらに、上記フィールド間で距離が変化す
る画素の検出は、フィールド間で光強度比が変化する領
域として抽出しても、本実施の形態において光強度比は
距離と対応するため同様の効果を得ることができるのは
明らかであり、本発明に含まれる。
Further, the detection of the pixel whose distance changes between the fields is performed in the same manner as in the present embodiment since the light intensity ratio corresponds to the distance even if the pixel is extracted as an area where the light intensity ratio changes between the fields. It is clear that the effect can be obtained and is included in the present invention.

【0103】図10は、本発明のその他の変形の形態に
おけるレンジファインダ装置の構成図である。図10に
おいて、本発明の第1の実施の形態と同一の動作をする
ものについては、図1と同一の符号を付与し説明を省略
する。ここでは、実施の形態1と異なる動作をする光源
コントローラ1101および角速度可変回転制御部11
02の動作について説明する。なお、図10において、
光源101としてレーザー光源を用い、光学フィルタ1
02を用いない構成としてもよい。
FIG. 10 is a block diagram of a range finder device according to another modification of the present invention. In FIG. 10, components that perform the same operations as those in the first embodiment of the present invention are given the same reference numerals as in FIG. 1, and descriptions thereof are omitted. Here, the light source controller 1101 and the angular velocity variable rotation control unit 11 that operate differently from the first embodiment
02 will be described. In FIG. 10,
A laser light source is used as the light source 101, and the optical filter 1 is used.
02 may not be used.

【0104】光源コントローラ1101は、図1に示す
光源コントローラ105の動作に加えて、光源101が
一定の光強度で発光するようにも制御できる。
The light source controller 1101 can control the light source 101 to emit light with a constant light intensity in addition to the operation of the light source controller 105 shown in FIG.

【0105】角速度可変回転制御部1102は、図1に
示す回転制御部107の動作に加えて、回転ミラー10
4の角速度を制御し、被写体へ投射する光強度を変調で
きる。図11(a)は、上記その他の変形の形態にかか
る回転ミラーによる掃引角度のタイミング図。図11
(b)は、その他の変形の形態にかかる投射光量のタイ
ミング図。図11(c)は、その他の変形の形態にかか
る光強度比と光源からの角度θの関係を示す図をそれぞ
れ示す。本発明の第1の実施の形態においては、掃引角
θを時間について線型になるようにスリット光を掃引
し、光源の光強度を変化させることによって光強度の変
調を行ったが、ここでは、光源の光強度は一定とし、掃
引角θを時間について非線形に掃引して光強度を変調す
る。
The variable angular velocity rotation control unit 1102 includes, in addition to the operation of the rotation control unit 107 shown in FIG.
4 can be controlled to modulate the light intensity projected onto the subject. FIG. 11A is a timing chart of a sweep angle by a rotating mirror according to the other modified embodiment. FIG.
(B) is a timing chart of the projection light amount according to another modification. FIG. 11C is a diagram illustrating a relationship between a light intensity ratio and an angle θ from a light source according to another modification. In the first embodiment of the present invention, the light intensity is modulated by sweeping the slit light so that the sweep angle θ is linear with respect to time and changing the light intensity of the light source. The light intensity of the light source is fixed, and the light intensity is modulated by sweeping the sweep angle θ nonlinearly with respect to time.

【0106】図10に示す方向に角度θをとる時、θ方
向への光強度L(θ)は、光源のパワーPに比例し、また
掃引角速度に反比例するので、
When the angle θ is set in the direction shown in FIG. 10, the light intensity L (θ) in the θ direction is proportional to the power P of the light source and inversely proportional to the sweep angular velocity.

【数2】 と表せる。したがって、図11(a)に示す掃引によ
り、θ方向への光強度は図11(b)のようになる。
(Equation 2) Can be expressed as Therefore, by the sweep shown in FIG. 11A, the light intensity in the θ direction becomes as shown in FIG. 11B.

【0107】また、角度θについてL(θ)が線型に変化
するように制御することを考えると、
Considering that the angle θ is controlled so that L (θ) changes linearly,

【数3】 (数2)と(数3)から(Equation 3) From (Equation 2) and (Equation 3)

【数4】 となる。定数A,B,a,b,cは、掃引角の範囲(す
なわちフィールド開始時点と終了時点でのθの値)と光
強度変調で用いる光強度の範囲(すなわちフィールド開
始時点と終了時点での光強度の値)、および後述する特
性の対称性によって決まる。
(Equation 4) Becomes The constants A, B, a, b, and c are defined as the range of the sweep angle (that is, the value of θ at the start and end of the field) and the range of the light intensity used in the light intensity modulation (that is, at the start and end of the field). Light intensity value) and the symmetry of the characteristics described later.

【0108】なお、掃引角の時間特性および光強度の時
間特性はevenフィールドとoddフィールドにより
異なる特性とする。両フィールドについての特性を
Note that the time characteristic of the sweep angle and the time characteristic of the light intensity are different depending on the even field and the odd field. Characteristics of both fields

【数5】 (Equation 5)

【数6】 とすることにより、光強度比(L1−L2)/(L1+L
2)の分母が一定値となり、図11(c)に示すよう
に、掃引角θと光強度比(L1−L2)/(L1+L2)の
関係を線型にできる。計測時には、光強度比から掃引角
θを計算するため、両者の関係が線型であれば、θの精
度を光強度比の値によらず一定にできる。
(Equation 6) , The light intensity ratio (L1−L2) / (L1 + L
The denominator of 2) becomes a constant value, and as shown in FIG. 11C, the relationship between the sweep angle θ and the light intensity ratio (L1−L2) / (L1 + L2) can be linearized. At the time of measurement, since the sweep angle θ is calculated from the light intensity ratio, if the relationship between the two is linear, the accuracy of θ can be made constant regardless of the value of the light intensity ratio.

【0109】また、本実施の形態においては掃引角θの
制御について説明したが、回転ミラーの振れ角ρの範囲
は、掃引角の振れ角の範囲の1/2となる。すなわち、
Further, in the present embodiment, the control of the sweep angle θ has been described, but the range of the swing angle ρ of the rotating mirror is の of the range of the sweep angle. That is,

【数7】 なる関係がある。(Equation 7) There is a relationship.

【0110】以上説明したように、上記実施の形態によ
り、光源の光強度は一定とし、回転ミラーの制御(すな
わち掃引角の制御)を非線形に行うことで光強度を変調
することができる。これにより、レーザーを光源に用い
た場合に発振モードが変化することがなく、安定した距
離計測が行える。また、光源の光強度を最大値のまま一
定にして計測できるため、光の利用効率を改善した距離
計測が行える。
As described above, according to the above embodiment, the light intensity of the light source can be kept constant, and the light intensity can be modulated by nonlinearly controlling the rotating mirror (ie, controlling the sweep angle). Accordingly, when the laser is used as the light source, the oscillation mode does not change, and stable distance measurement can be performed. In addition, since the measurement can be performed with the light intensity of the light source kept constant at the maximum value, distance measurement with improved light use efficiency can be performed.

【0111】なお、上記実施の形態においては、簡単の
ために(数3)に示すように光強度Lと掃引角θとの関
係を線型化する例について述べたが、(数1)で用いて
いるθに関する角度情報tanθと光強度Lとの関係を
線型化してもよい。tanθと光強度Lとの関係を線型
化することは、Z=一定の平面に投射される光強度がX
軸方向に線型に変化することを意味する。その場合、
(数8)と(数9)から、
In the above embodiment, for simplicity, an example in which the relationship between the light intensity L and the sweep angle θ is linearized as shown in (Equation 3) has been described. The relationship between the angle information tanθ regarding θ and the light intensity L may be linearized. Linearizing the relationship between tan θ and the light intensity L means that the light intensity projected on a Z = constant plane is X
It means that it changes linearly in the axial direction. In that case,
From (Equation 8) and (Equation 9),

【数8】 (Equation 8)

【数9】 θとtの関係は(数10)に示すものとなる。(Equation 9) The relationship between θ and t is shown in (Equation 10).

【数10】 以上説明したように、回転制御部1102が回転ミラー
の角速度をフィールド期間内で変化させることにより光
強度を変調することにより、光源にレーザーを用いた場
合に、レーザー光の強度変調時の発振モード変化の影響
を受けず、また、高い光利用効率の距離測定を行うこと
ができる。
(Equation 10) As described above, the rotation control unit 1102 modulates the light intensity by changing the angular velocity of the rotating mirror within the field period, so that when the laser is used as the light source, the oscillation mode at the time of laser light intensity modulation is used. The distance measurement can be performed without being affected by the change and with high light use efficiency.

【0112】図12は、本発明のその他の変形の形態に
おけるレンジファインダ装置の構成図である。図12に
おいて、本発明の第1の実施の形態およびその変形の形
態と同一の動作をするものについては、図1もしくは図
10と同一の符号を付与し説明を省略する。ここでは、
実施の形態1およびその変形の形態と異なる動作をする
曲面回転ミラー1103および回転制御部1104の動
作について説明する。なお、図12において、光源10
1としてレーザー光源を用い、光学フィルタ102を用
いない構成としてもよい。
FIG. 12 is a configuration diagram of a range finder device according to another modification of the present invention. 12, the same operations as those in the first embodiment of the present invention and the modifications thereof are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 or FIG. 10, and the description will be omitted. here,
The operations of the curved surface rotation mirror 1103 and the rotation control unit 1104 that operate differently from the first embodiment and the modified embodiment will be described. Note that in FIG.
A configuration may be adopted in which a laser light source is used as 1 and the optical filter 102 is not used.

【0113】曲面回転ミラー1103は、筒状の曲面ミ
ラーである。また、曲面回転ミラー1103は、回転制
御部1104によって駆動され、フレーム期間に同期し
て1秒間に30回転する。光源からの出射光は、スリッ
トを通過してスリット光となる。スリット光は、曲面回
転ミラーの側面で反射され、被写体空間に投射される。
本実施の形態においては、光源101が一定の光強度で
発光するように制御する。
The curved rotating mirror 1103 is a cylindrical curved mirror. The curved surface rotation mirror 1103 is driven by the rotation control unit 1104, and rotates 30 times per second in synchronization with the frame period. Light emitted from the light source passes through the slit to become slit light. The slit light is reflected on the side surface of the curved rotating mirror and projected on the subject space.
In the present embodiment, control is performed so that the light source 101 emits light at a constant light intensity.

【0114】投射光の掃引および投射光の光強度変調
は、上記スリット光を反射する曲面回転ミラー1103
の接面方向がフィールド期間(すなわち、曲面回転ミラ
ーが2分の1回転する期間)内で変化することによって
行われる。以下に、そのような曲面回転ミラーの形状の
決定方法について説明する。
The sweeping of the projection light and the light intensity modulation of the projection light are performed by the curved rotating mirror 1103 reflecting the slit light.
Is changed within the field period (that is, the period during which the curved surface rotating mirror makes a half rotation). Hereinafter, a method for determining the shape of such a curved rotating mirror will be described.

【0115】図13は、曲面回転ミラー1103による
スリット光の反射の様子を説明する図である。簡単のた
めに、スリット光がXY面に平行である場合を考える。
図13において、φはスリット光の反射位置において曲
面回転ミラー1103の接面とスリット光のなす角。r
は曲面回転ミラー1103の回転中心とスリット光反射
位置との距離。ρ0は、曲面回転ミラー1103の回転
中心から見たスリット光反射位置の角度。drは、角度
ρ0近傍でのrの変化量。βは、スリット光の反射位置
における、半径rの円筒の接面と曲面回転ミラー110
3の接面のなす角である。図13中の掃引角θと、φと
の関係は、
FIG. 13 is a view for explaining the state of reflection of slit light by the curved surface rotating mirror 1103. For simplicity, consider the case where the slit light is parallel to the XY plane.
In FIG. 13, φ is the angle formed by the slit light and the contact surface of the curved rotating mirror 1103 at the slit light reflection position. r
Is the distance between the rotation center of the curved rotating mirror 1103 and the slit light reflection position. ρ0 is the angle of the slit light reflection position as viewed from the rotation center of the curved rotating mirror 1103. dr is the amount of change in r near the angle ρ0. β is the tangent surface of the cylinder with the radius r at the reflection position of the slit light and the curved surface rotating mirror 110
3 is the angle between the contact surfaces. The relationship between the sweep angle θ and φ in FIG.

【数11】 である。また、[Equation 11] It is. Also,

【0116】[0116]

【数12】 スリット光反射位置およびその角度ρ0は、曲面回転ミ
ラー1103の回転にともない移動するが、これを微小
として無視すると、(数12)から
(Equation 12) The slit light reflection position and its angle ρ0 move with the rotation of the curved surface rotation mirror 1103, but if this is ignored as a minute value, from (Equation 12)

【0117】[0117]

【数13】 として、曲面回転ミラー1103の径rを接面の角度φ
で表せる。
(Equation 13) The diameter r of the curved mirror 1103 is defined as the angle φ of the contact surface.
Can be represented by

【0118】スリット光反射位置での曲面回転ミラー1
103の接面角度φの時間特性は、(数11)および、
光強度変調を行う条件から(数4)または(数10)に
よって決定される。したがって、(数13)に(数1
1)および、(数4)または(数10)を代入し、曲面
回転ミラー1103が1フレーム期間で1回転すること
を考慮することにより、曲面回転ミラー1103の断面
形状を決定できる。
Curved surface rotating mirror 1 at slit light reflection position
The time characteristic of the contact surface angle φ of 103 is given by (Equation 11) and
It is determined by (Equation 4) or (Equation 10) from the condition for performing light intensity modulation. Therefore, (Equation 13) becomes (Equation 1)
By substituting 1) and (Equation 4) or (Equation 10) and considering that the curved rotating mirror 1103 makes one rotation in one frame period, the sectional shape of the curved rotating mirror 1103 can be determined.

【0119】図14は、上記述べた方法により決定した
曲面回転ミラー1103の断面形状の1例である。図中
実線は曲面回転ミラーの断面形状を示し、破線は比較用
の円である。図14において、上下それぞれ半分の部分
が1フィールド分の光掃引および光強度変調を行う。
FIG. 14 shows an example of the cross-sectional shape of the curved rotating mirror 1103 determined by the method described above. In the figure, the solid line indicates the cross-sectional shape of the curved rotating mirror, and the broken line is a circle for comparison. In FIG. 14, upper and lower halves perform light sweeping and light intensity modulation for one field.

【0120】なお、曲面回転ミラー1103の回転にと
もなうスリット光反射位置の移動を考慮する場合、スリ
ット光がXY面に平行とするとスリット光反射位置P
は、曲面回転ミラー1103の回転により、Z=一定の
もとで移動する。図15は、曲面回転ミラー1103に
スリット光が入射する様子を説明する図である。図15
において、Oは曲面回転ミラーの回転中心、Pはスリッ
ト光反射位置を示す。曲面回転ミラー1103の形状を
r(ρ)として表し、τ回転した時点でスリット光反射
位置に達するとすると、スリット光反射位置のZ値が一
定であることから、
In consideration of the movement of the slit light reflection position due to the rotation of the curved mirror 1103, if the slit light is parallel to the XY plane, the slit light reflection position P
Move under the condition of Z = constant due to the rotation of the curved rotating mirror 1103. FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which slit light enters the curved surface rotating mirror 1103. FIG.
In O, O indicates the center of rotation of the curved rotating mirror, and P indicates the slit light reflection position. If the shape of the curved rotating mirror 1103 is represented as r (ρ) and it reaches the slit light reflection position at the time of rotating by τ, since the Z value of the slit light reflection position is constant,

【数14】 となる。よって、曲面回転ミラー1103の接面の方向
φと、曲面回転ミラー1103の形状r(ρ)の関係
は、
[Equation 14] Becomes Therefore, the relationship between the direction φ of the contact surface of the curved rotating mirror 1103 and the shape r (ρ) of the curved rotating mirror 1103 is as follows.

【0121】[0121]

【数15】 として表される。(数15)中のφの時間特性は、(数
11)および、光強度変調を行う条件から(数4)また
は(数10)によって決定される。したがって、(数1
5)に(数11)および、(数4)または(数10)を
代入し、曲面回転ミラー1103が1フレーム期間で1
回転することを考慮することにより、曲面回転ミラー1
103の断面形状を決定できる。ただし、(数15)に
(数11)および、(数4)または(数10)を代入し
た数式は解析的には解けないため、数値的に解く必要が
ある。
(Equation 15) It is expressed as The time characteristic of φ in (Equation 15) is determined by (Equation 11) and (Equation 4) or (Equation 10) from the condition of performing light intensity modulation. Therefore, (Equation 1)
Substituting (Equation 11) and (Equation 4) or (Equation 10) for 5), the curved surface rotating mirror 1103 is set to 1
By considering the rotation, the curved rotating mirror 1
103 can be determined. However, a mathematical expression obtained by substituting (Equation 11) and (Equation 4) or (Equation 10) into (Equation 15) cannot be solved analytically, and therefore needs to be solved numerically.

【0122】以上説明したように、本実施の形態のその
他の変形によれば、一定の回転速度で回転する曲面回転
ミラーにより光強度が時間的に変化しないスリット光を
反射することで、被写体空間への投射光の光強度変調と
光掃引を同時に行うことができる。また、光源にレーザ
ーを用いた場合に、レーザー光の強度変調時の発振モー
ド変化の影響を受けず、高い光利用効率の距離測定を行
うことができる。
As described above, according to another modification of the present embodiment, the curved surface rotating mirror that rotates at a constant rotation speed reflects slit light whose light intensity does not change with time, so that the object space can be obtained. The light intensity modulation and the light sweep of the projection light to the light source can be performed simultaneously. In addition, when a laser is used as a light source, distance measurement with high light use efficiency can be performed without being affected by an oscillation mode change at the time of intensity modulation of laser light.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各フィールド周期毎に被写体の3次元位置情報を距離画
像として測定できるとともに、フィールド間の被写体の
動きに起因する距離測定誤差を低減した距離測定を行え
る。また、光源にレーザーを用いた場合にも、レーザー
光の強度変調時の発振モード変化の影響を受けずに、距
離測定を行える。また、光の利用効率を改善した距離測
定を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The three-dimensional position information of the subject can be measured as a distance image in each field cycle, and the distance measurement can be performed with a reduced distance measurement error caused by the movement of the subject between fields. Further, even when a laser is used as a light source, distance measurement can be performed without being affected by a change in an oscillation mode at the time of intensity modulation of laser light. Further, it is possible to perform distance measurement with improved light use efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における一実施の形態にかかるレンジフ
ァインダ装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a range finder device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)上記実施の形態にかかる回転ミラーによ
る掃引角度のタイミング図 (b)上記実施の形態にかかる光源光量のタイミング図 (c)上記実施の形態にかかる光強度比と光源からの角
度θの関係を示す図
2A is a timing chart of a sweep angle by a rotating mirror according to the embodiment; FIG. 2B is a timing chart of a light source light amount according to the embodiment; Showing the relationship of angle θ

【図3】上記実施の形態にかかる距離計算部の構成をし
めすブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a distance calculation unit according to the embodiment.

【図4】(a) フィールド間での被写体の動きを説明
するための図 (b) 前景(被写体)および背景の反射率の分布を説
明するための図 (c) 前景(被写体)および背景の距離の分布を説明
するための図である。
4A is a diagram for explaining the movement of a subject between fields. FIG. 4B is a diagram for explaining the distribution of the reflectance of the foreground (subject) and the background. It is a figure for explaining distribution of distance.

【図5】(a) 上記実施の形態において、被写体の動
きが原因で光源からの角度にたいして、光源強度に誤差
が生じる様子を説明するための図。 (b) 上記実施の形態において、被写体の動きが原因
で光源からの角度にたいして、光源強度に誤差が生じる
様子を説明するための図。 (c) 上記実施の形態において、被写体の動きが原因
で光源からの角度にたいして、光強度比に誤差が生じる
様子を説明するための図。
FIG. 5A is a diagram for explaining how an error occurs in light source intensity with respect to an angle from a light source due to movement of a subject in the embodiment. (B) A diagram for explaining how an error occurs in the light source intensity with respect to the angle from the light source due to the movement of the subject in the embodiment. (C) A diagram for explaining how an error occurs in a light intensity ratio with respect to an angle from a light source due to movement of a subject in the embodiment.

【図6】(a) 上記実施の形態における、フィールド
間での被写体の動きを説明するための図 (b) 上記実施の形態における、tフィールドについ
ての被写体の距離の分布を説明するための図 (c) 上記実施の形態における、t+1フィールドに
ついての被写体の距離の分布を説明するための図 (d) 上記実施の形態における、t+2フィールドに
ついての被写体の距離の分布を説明するための図
FIG. 6A is a diagram for explaining the movement of a subject between fields in the embodiment; FIG. 6B is a diagram for explaining the distribution of the distance of the subject for t fields in the embodiment; (C) A diagram for explaining the distribution of the distance of the subject in the t + 1 field in the above embodiment. (D) A diagram for explaining the distribution of the distance of the subject in the t + 2 field in the above embodiment.

【図7】上記形態にかかる時間メディアン処理部の構成
を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a time median processing unit according to the embodiment.

【図8】上記実施の形態にかかる画像切り出し部の構成
を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an image cutout unit according to the embodiment.

【図9】上記実施の形態の変形にかかる遅延選択部の構
成を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a delay selection unit according to a modification of the embodiment.

【図10】本発明の実施の形態のその他の変形にかかる
レンジファインダ装置の構成図
FIG. 10 is a configuration diagram of a range finder device according to another modification of the embodiment of the present invention.

【図11】(a) 実施の形態のその他の変形にかかる
回転ミラーによる掃引角度のタイミング図 (b) 実施の形態のその他の変形にかかる投射光量の
タイミング図 (c) 実施の形態のその他の変形にかかる光強度比と
光源からの角度θの関係を示す図
11A is a timing chart of a sweep angle by a rotating mirror according to another modification of the embodiment; FIG. 11B is a timing chart of a projection light amount according to another modification of the embodiment; The figure which shows the relationship between the light intensity ratio concerning deformation, and the angle (theta) from a light source.

【図12】本発明の実施の形態のその他の変形にかかる
レンジファインダ装置の構成図
FIG. 12 is a configuration diagram of a range finder device according to another modification of the embodiment of the present invention.

【図13】曲面回転ミラーによるスリット光反射の様子
を説明する図
FIG. 13 is a view for explaining a state of slit light reflection by a curved rotating mirror;

【図14】曲面回転ミラーの断面形状の一例FIG. 14 is an example of a cross-sectional shape of a curved rotating mirror;

【図15】曲面回転ミラーによるスリット光反射の様子
を説明する図
FIG. 15 is a diagram illustrating a state of slit light reflection by a curved rotating mirror;

【図16】従来のレンジファインダ装置の構成を示すブ
ロック図
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a conventional range finder device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111、112 撮像素子(CCD) 113 赤外カメラ信号処理部 114 距離計算部 116 カラーカメラ信号処理部 117 画像切り出し部 OB 被写体 302、701A、701B、903A、903B フ
ィールドメモリ 303 ライン間補間器 304 SW(スイッチ) 305 輝度比演算回路 306 距離変換回路 307 空間メディアン処理部 308 時間メディアン処理部 702A、702B ライン間補間回路 703 メディアン回路 802 同期調整回路 803 距離による画像切り出し部 901 選択遅延部 902A,902B ライン間補間器 904 選択SW(スイッチ) 1101 光源コントローラ 1102 角速度可変回転制御部 1103 曲面回転ミラー
111, 112 Image sensor (CCD) 113 Infrared camera signal processing unit 114 Distance calculation unit 116 Color camera signal processing unit 117 Image cutout unit OB Object 302, 701A, 701B, 903A, 903B Field memory 303 Interline interpolator 304 SW ( Switch) 305 Luminance ratio calculation circuit 306 Distance conversion circuit 307 Spatial median processing unit 308 Temporal median processing unit 702A, 702B Inter-line interpolation circuit 703 Median circuit 802 Synchronization adjustment circuit 803 Image cutout unit by distance 901 Selection delay unit 902A, 902B Between lines Interpolator 904 Selection SW (switch) 1101 Light source controller 1102 Variable angular speed rotation control unit 1103 Curved surface rotation mirror

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 登 一生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森村 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA04 AA06 BB15 CC21 DD00 DD04 EE00 EE05 FF01 FF04 FF09 FF65 GG04 GG21 HH05 HH07 JJ03 JJ05 JJ26 LL00 LL11 LL13 LL21 LL22 LL28 LL62 MM16 NN01 NN08 QQ00 QQ03 QQ13 QQ23 QQ24 QQ25 QQ26 QQ28 QQ31 QQ33 QQ41 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Noboru 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Terms (reference) 2F065 AA04 AA06 BB15 CC21 DD00 DD04 EE00 EE05 FF01 FF04 FF09 FF65 GG04 GG21 HH05 HH07 JJ03 JJ05 JJ26 LL00 LL11 LL13 LL21 LL22 LL28 LL62 MM16 NN01 Q31Q28 Q25

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィールド周期毎に異なる光強度変調を
かけた光を被写体に投光する光源手段と、前記被写体か
らの反射光から時間的に隣接する2つのフィールドの画
像を撮像するカメラ信号処理手段と、フィールド周期毎
に前記被写体の3次元位置情報を測定する距離計算手段
と、を具備することを特徴とするレンジファインダ装
置。
1. A light source means for projecting light subjected to light intensity modulation different for each field cycle to a subject, and a camera signal processing for capturing images of two fields which are temporally adjacent from the reflected light from the subject. And a distance calculating means for measuring the three-dimensional position information of the object for each field cycle.
【請求項2】 前記距離計算手段は、現フィールドの画
像がEvenフィールドかOddフィールドかにより、
3次元位置情報の測定方法を切り替える切替え手段を具
備することを特徴とする請求項1記載のレンジファイン
ダ装置。
2. The distance calculating means according to whether an image of a current field is an Even field or an Odd field.
2. The range finder according to claim 1, further comprising a switching unit for switching a method of measuring three-dimensional position information.
【請求項3】 前記距離計算手段は、時間的に隣接する
3つのフィールド分の3次元位置情報を保持するフィー
ルドメモリと、各画素について時間方向のメディアン処
理を行う時間メディアンフィルタと、を具備し、現フィ
ールドの各画素における3次元位置情報の値を前フィー
ルド、現フィールド、次フィールドの3次元位置情報の
メディアン値として計算することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載のレンジファインダ装置。
3. The distance calculating means includes a field memory for holding three-dimensional position information of three temporally adjacent fields, and a time median filter for performing a median process in a time direction for each pixel. And calculating a value of the three-dimensional position information in each pixel of the current field as a median value of the three-dimensional position information of the previous field, the current field, and the next field.
Alternatively, the range finder device according to claim 2.
【請求項4】 前記距離計算手段は、時間的に隣接する
3つのフィールド分の3次元位置情報を保持するフィー
ルドメモリと、3次元位置情報の時間変化を検出する減
算器と、3次元位置情報の時間変化がしきい値以上の時
は次フィールドの同一座標値における3次元位置情報を
出力し、逆に3次元位置情報の時間変化がしきい値以下
の時は現フィールドの3次元位置情報を出力する遅延選
択回路と、を具備することを特徴とする請求項1または
請求項2に記載のレンジファインダ装置。
4. The distance calculating means includes: a field memory for holding three-dimensional position information of three temporally adjacent fields; a subtractor for detecting a temporal change of the three-dimensional position information; When the time change of the three-dimensional position information is equal to or greater than the threshold value, the three-dimensional position information at the same coordinate value of the next field is output. 3. The range finder device according to claim 1, further comprising: a delay selection circuit that outputs a signal.
【請求項5】 前記被写体に対して前記光の掃引を行う
回転ミラーと、前記回転ミラーの角速度を制御すること
により前記光強度変調を行う角速度可変回転制御部とを
具備することを特徴とする請求項1から請求項4のいず
れかに記載のレンジファインダ装置。
5. A rotating mirror for sweeping the light to the subject, and an angular velocity variable rotation control unit for performing the light intensity modulation by controlling an angular velocity of the rotating mirror. The range finder device according to claim 1.
【請求項6】 前記被写体に対して前記光の掃引を行う
曲面形状の回転ミラーと、前記回転ミラーを一定角速度
で回転させることにより前記光強度変調を行う回転制御
部とを具備することを特徴とする請求項1から請求項4
のいずれかに記載のレンジファインダ装置。
6. A rotating mirror having a curved surface for sweeping the light to the subject and a rotation controller for performing the light intensity modulation by rotating the rotating mirror at a constant angular velocity. Claim 1 to Claim 4
The range finder device according to any one of the above.
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