JP2012047500A - 距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 - Google Patents
距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012047500A JP2012047500A JP2010187637A JP2010187637A JP2012047500A JP 2012047500 A JP2012047500 A JP 2012047500A JP 2010187637 A JP2010187637 A JP 2010187637A JP 2010187637 A JP2010187637 A JP 2010187637A JP 2012047500 A JP2012047500 A JP 2012047500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- projection
- axis
- spot
- distance image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/0944—Diffractive optical elements, e.g. gratings, holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1086—Beam splitting or combining systems operating by diffraction only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
Abstract
【解決手段】距離画像センサ100は、x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、入射された平行光が複数の分割光に分割され、z軸に交差する所定の投光平面上に、複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分とx軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、入射される平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された回折光学素子131及び132を備える。さらに、距離画像センサ100は、複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットで画定される複数の線分のx軸に対する傾きに基づいて、複数の投光スポットとの複数の距離を測定する(決定する)距離測定部(距離決定部)117とを備える。
【選択図】図2
Description
x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成手段と、
前記平行光生成手段で生成された平行光が複数の分割光に分割され、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された回折手段と、
前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段で測定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成手段と、を備える、
ことを特徴とする。
前記回折手段は、前記複数の分割光によって前記所定の投光平面上に形成される複数の投光スポットが前記線分の端点を指し示す所定のマークとなるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記撮像手段で撮像された撮像画像から、前記所定のマークを複数検出する投光スポット検出手段を、さらに備え、
前記距離測定手段は、前記投光スポット検出手段で検出された複数の前記所定のマークで指し示される端点で画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、発光する発光手段と、前記発光手段で発光された光を第1光と第2光とに分岐する回折格子が形成された光学素子と、前記光学素子から出射された第1光を前記z軸方向に進行する第1平行光とすると共に、前記光学素子から出射された第2光を前記z軸方向に進行する第2平行光とするレンズと、を有し、
前記回折手段は、前記第1平行光が複数の第1分割光に分割されるように、前記第1平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第1回折光学素子と、前記第2平行光が複数の第2分割光に分割され、前記所定の投光平面上に前記第1分割光が形成する複数の第1投光スポットと、前記所定の投光平面上に前記第2分割光が形成する複数の第2投光スポットとで画定される線分と前記x軸とが成す角度が所定の角度となるように、前記第2平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第2回折光学素子と、を有し、
前記撮像手段は、前記第1回折光学素子から出射された複数の第1分割光によって対象物上に形成される複数の第1投光スポットと、前記第2回折光学素子から出射された複数の第2分割光によって対象物上に形成される複数の第2投光スポットとを撮像し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段で撮像された第1投光スポットと第2投光スポットとで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて前記複数の距離を測定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、前記x軸と平行な偏平面を形成し、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成し、
前記平行光生成手段で生成された平行光が、偏平面を形成する複数の分割光に分割され、かつ前記分割光の偏平面によって前記所定の投光平面に形成される線分状の投光スポットと前記x軸との角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段で撮像された線分状の複数の投光スポットの前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、スポットビームを発光する発光手段と、前記発光手段で発光されたスポットビームの前記x軸方向の幅を拡張する回折格子が形成された光学素子と、前記光学素子から出射された偏平ビームをz軸方向に進行する平行光とするレンズと、を有する、
としても良い。
前記回折手段は、前記平行光生成手段が有するレンズの表面に形成されている、
としても良い。
x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成ステップと、
回折格子が形成された回折手段が、前記平行光生成ステップで生成された平行光が複数の分割光に分割され、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折ステップと、
前記回折ステップで前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する距離測定ステップと、
前記距離測定ステップで測定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成ステップと、を有する、
ことを特徴とする。
本発明の実施形態1に係る距離画像センサ100は、図1に示すようなxyz空間において、z軸と垂直で原点からの距離(つまり、z座標値)が異なる投光面P1からP4に対してそれぞれ異なる複数の投光スポットを形成するような複数のスポットビームを対象物に対して出射する。次に、距離画像センサ100は、これらのスポットビームによって対象物上に形成される複数の投光スポットに基づいて、投光スポットが形成された対象物上の点との距離を複数測定する。尚、投光スポットとは、投光スポットから所定距離までの周辺領域よりも所定値だけ照度が高い(つまり、明るく照らされた)領域をいう。
本実施形態において、距離画像センサ100は、図4(a)及び(b)に示す光学特性を有する2種類のDOE131及び132を備え、DOE131及び132は、図5(a)に示すような第1投光スポットと第2投光スポットとを形成するように、平行光生成部121及び122で生成されたスポットビームをそれぞれ分割するとして説明した。しかし、距離画像センサ100が備えるDOE131及び132は、同じ光学特性を有し(つまり、同一種類であり)、図5(a)に示すような第1投光スポットと第2投光スポットとを形成するように、平行光生成部121がDOE131にスポットビームを入射する入射角度と、平行光生成部122がDOE132にスポットビームを入射する入射角度とを異ならせる構成を採用しても良い。
次に、実施形態2について説明を行う。本発明の実施形態2に係る距離画像センサ200は、実施形態1と同様に、図8(a)に示すようなプロジェクタ290に搭載され、制御部210、平行光生成部221及び222、DOE231及び232、並びに撮像部240を備え、プロジェクタ290は、入力部291及び投影部292を備える。尚、実施形態1と共通する構成については説明を省略する。
次に、実施形態3について説明を行う。本発明の実施形態3に係る距離画像センサ300は、実施形態1と同様に、図13(a)に示すようなプロジェクタ390に搭載され、制御部310、DOE331及び332、並びに撮像部340と、1つの平行光生成部320とを備え、プロジェクタ390は、入力部391及び投影部392を備える。尚、実施形態1と共通する構成については説明を省略する。
次に、実施形態4について説明を行う。本発明の実施形態4に係る距離画像センサは、実施形態3と同様に、1つの平行光生成部420を備える。尚、実施形態3と共通する構成については説明を省略する。
次に、実施形態5について説明を行う。本発明の実施形態5に係る距離画像センサ500は、図15(a)に示すようなプロジェクタ590に搭載され、制御部510、1つの平行光生成部520、1つのDOE530、及び撮像部540と、を備え、プロジェクタ590は、入力部591及び投影部592を備える。尚、実施形態1と共通する構成については説明を省略する。
実施形態5においては、DOE530の繰返領域RRaからRRkが有する同じ要素領域インデックスで識別される要素領域は、回折領域インデックスがアルファベット順において遅いインデックスとなる程(つまり、図20(b)に示すように、始点のx座標が大きくなる程)、入射ビームの進行方向を、より大きなy座標値の終点へ向かう方向へ変更するため、複数の左回りのねじれビームを出射するとして説明した。しかし、これに限定される訳ではなく、DOE530は、繰返領域RRaからRRk(以下、左繰返領域RRaからRRkという)に代えて右繰返領域RRa’からRRk’を有し、右繰返領域RRa’からRRk’が有する同じ要素領域インデックスで識別される要素領域は、回折領域インデックスがアルファベット順において遅いインデックスとなる程(つまり、図11(b)に示すように、始点のx座標が大きくなる程)、入射ビームの進行方向を、より小さなy座標値の終点へ向かう方向へ変更し、複数の右回りのねじれビームを出射する構成を採用できる。
実施形態5及び実施形態5の変形例1において、DOE530は、x軸に平行な偏平面を形成する平行ビームを入射されると、x軸と成す偏平面の回転角度がDOE530との距離に応じて変化する右回転又は左回転のねじれビームを、終点のx座標が「-1500」となる方向と、「-500」となる方向と、「+500」となる方向と、「+1500」となる方向との少なくとも4方向に分割して出射する構成を採用できる。またこの構成において、DOE530は、x軸に平行な偏平面を形成する平行ビームを入射されると、DOE530は、x軸と成す偏平面の回転角度がDOE530との距離に応じて変化する右回転又は左回転のねじれビームを、終点のy座標が「995から1005」に含まれる方向と、「-5から+5」に含まれる方向と、「-1005から-995」に含まれる方向との少なくとも3方向に分割して出射するとして説明した。
しかしこれに限定される訳ではなく、DOE530は、y軸に平行な偏平面を形成する平行ビームを入射されると、x軸と成す偏平面の回転角度がDOE530との距離に応じて変化する右回転又は左回転のねじれビームを、終点のy座標が「-1500」となる方向と、「-500」となる方向と、「+500」となる方向と、「+1500」となる方向との少なくとも4方向に分割して出射する構成を採用できる。またこの構成において、DOE530は、y軸に平行な偏平面を形成する平行ビームを入射されると、DOE530は、x軸と成す偏平面の回転角度がDOE530との距離に応じて変化する右回転又は左回転のねじれビームを、終点のx座標が「995から1005」に含まれる方向と、「-5から+5」に含まれる方向と、「-1005から-995」に含まれる方向との少なくとも3方向に分割して出射する構成を採用できる。
次に、実施形態6について説明を行う。本発明の実施形態6に係る距離画像センサは、実施形態5と同様に、偏平ビームを生成する1つの平行光生成部620と、1つの偏平ビームを12個のねじれビームに分割する1つのDOE630とを備える。尚、実施形態5と共通する構成については説明を省略する。
x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成手段と、
前記平行光生成手段で生成された平行光を複数の分割光に分割し、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された回折手段と、
前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を決定する距離決定手段と、を備える、
ことを特徴とする。
前記回折手段は、前記複数の分割光によって前記所定の投光平面上に形成される複数の投光スポットが前記線分の端点を指し示す所定のマークとなるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記撮像手段で撮像された撮像画像から、前記所定のマークを複数検出する投光スポット検出手段を、さらに備え、
前記距離決定手段は、前記投光スポット検出手段で検出された複数の前記所定のマークで指し示される端点で画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を決定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、
発光する発光手段と、
前記発光手段で発光された光を第1光と第2光とに分岐する回折格子が形成された光学素子と、
前記光学素子から出射された第1光を前記z軸方向に進行する第1平行光とすると共に、前記光学素子から出射された第2光を前記z軸方向に進行する第2平行光とするレンズと、を有し、
前記回折手段は、
前記第1平行光を複数の第1分割光に分割するように、前記第1平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第1回折光学素子と、
前記第2平行光を複数の第2分割光に分割し、前記所定の投光平面上に前記第1分割光が形成する複数の第1投光スポットと、前記所定の投光平面上に前記第2分割光が形成する複数の第2投光スポットとで画定される線分と前記x軸とが成す角度が所定の角度となるように、前記第2平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第2回折光学素子と、を有し、
前記撮像手段は、前記第1回折光学素子から出射された複数の第1分割光によって対象物上に形成される複数の第1投光スポットと、前記第2回折光学素子から出射された複数の第2分割光によって対象物上に形成される複数の第2投光スポットとを撮像し、
前記距離決定手段は、前記撮像手段で撮像された第1投光スポットと第2投光スポットとで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて前記複数の距離を決定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、前記x軸と平行な偏平面を形成し、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成し、
前記回折手段は、前記平行光生成手段で生成された平行光を、偏平面を形成する複数の分割光に分割し、かつ前記分割光の偏平面によって前記所定の投光平面に形成される線分状の投光スポットと前記x軸との角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記距離決定手段は、前記撮像手段で撮像された線分状の複数の投光スポットの前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を決定する、
としても良い。
前記平行光生成手段は、
スポットビームを発光する発光手段と、
前記発光手段で発光されたスポットビームの前記x軸方向の幅を拡張する回折格子が形成された光学素子と、
前記光学素子から出射された偏平ビームをz軸方向に進行する平行光とするレンズと、を有する、
としても良い。
前記回折手段は、前記平行光生成手段が有する前記レンズの表面に形成されている、
としても良い。
また上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る距離画像生成装置は、
上記の距離画像センサと、
前記距離決定手段で決定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成手段と、を有する、
ことを特徴とする。
x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成ステップと、
回折格子が形成された回折手段が、前記平行光生成ステップで生成された平行光を複数の分割光に分割し、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折ステップと、
前記回折ステップで前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を決定する距離決定ステップと、を有する、
ことを特徴とする。
また上記目的を達成するため、本発明の第4の観点に係る距離画像生成方法は、
上記の距離画像データ取得方法が含むステップと、
前記距離決定ステップで決定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成ステップと、を有する、
ことを特徴とする。
本発明の実施形態1に係る距離画像センサ100は、図1に示すようなxyz空間において、z軸と垂直で原点からの距離(つまり、z座標値)が異なる投光面P1からP4に対してそれぞれ異なる複数の投光スポットを形成するような複数のスポットビームを対象物に対して出射する。次に、距離画像センサ100は、これらのスポットビームによって対象物上に形成される複数の投光スポットに基づいて、投光スポットが形成された対象物上の点との距離を複数測定する(決定する)。尚、投光スポットとは、投光スポットから所定距離までの周辺領域よりも所定値だけ照度が高い(つまり、明るく照らされた)領域をいう。
Claims (7)
- x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成手段と、
前記平行光生成手段で生成された平行光が複数の分割光に分割され、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された回折手段と、
前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段で測定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成手段と、を備える、
ことを特徴とする距離画像センサ。 - 前記回折手段は、前記複数の分割光によって前記所定の投光平面上に形成される複数の投光スポットが前記線分の端点を指し示す所定のマークとなるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記撮像手段で撮像された撮像画像から、前記所定のマークを複数検出する投光スポット検出手段を、さらに備え、
前記距離測定手段は、前記投光スポット検出手段で検出された複数の前記所定のマークで指し示される端点で画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の距離画像センサ。 - 前記平行光生成手段は、発光する発光手段と、前記発光手段で発光された光を第1光と第2光とに分岐する回折格子が形成された光学素子と、前記光学素子から出射された第1光を前記z軸方向に進行する第1平行光とすると共に、前記光学素子から出射された第2光を前記z軸方向に進行する第2平行光とするレンズと、を有し、
前記回折手段は、前記第1平行光が複数の第1分割光に分割されるように、前記第1平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第1回折光学素子と、前記第2平行光が複数の第2分割光に分割され、前記所定の投光平面上に前記第1分割光が形成する複数の第1投光スポットと、前記所定の投光平面上に前記第2分割光が形成する複数の第2投光スポットとで画定される線分と前記x軸とが成す角度が所定の角度となるように、前記第2平行光の進行方向を変更する回折格子が形成された第2回折光学素子と、を有し、
前記撮像手段は、前記第1回折光学素子から出射された複数の第1分割光によって対象物上に形成される複数の第1投光スポットと、前記第2回折光学素子から出射された複数の第2分割光によって対象物上に形成される複数の第2投光スポットとを撮像し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段で撮像された第1投光スポットと第2投光スポットとで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて前記複数の距離を測定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の距離画像センサ。 - 前記平行光生成手段は、前記x軸と平行な偏平面を形成し、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成し、
前記平行光生成手段で生成された平行光が、偏平面を形成する複数の分割光に分割され、かつ前記分割光の偏平面によって前記所定の投光平面に形成される線分状の投光スポットと前記x軸との角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段で撮像された線分状の複数の投光スポットの前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の距離画像センサ。 - 前記平行光生成手段は、スポットビームを発光する発光手段と、前記発光手段で発光されたスポットビームの前記x軸方向の幅を拡張する回折格子が形成された光学素子と、前記光学素子から出射された偏平ビームをz軸方向に進行する平行光とするレンズと、を有する、
ことを特徴とする請求項4に記載の距離画像センサ。 - 前記回折手段は、前記平行光生成手段が有するレンズの表面に形成されている、
ことを特徴とする請求項3又は5に記載の距離画像センサ。 - x軸、y軸、及びz軸からなる座標空間において、前記z軸の方向へ進行する平行光を生成する平行光生成ステップと、
回折格子が形成された回折手段が、前記平行光生成ステップで生成された平行光が複数の分割光に分割され、前記z軸に交差する所定の投光平面上に、前記複数の分割光が形成する複数の投光スポットによって画定される複数の線分と前記x軸とが成す複数の角度が所定の角度となるように、前記生成された平行光の進行方向を変更する回折ステップと、
前記回折ステップで前記回折手段から出射された複数の分割光によって対象物上に形成される複数の投光スポットを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された複数の投光スポットで画定される複数の線分の前記x軸に対する傾きに基づいて、前記複数の投光スポットとの複数の距離を測定する距離測定ステップと、
前記距離測定ステップで測定された複数の距離に応じた複数の画素値を有する距離画像を生成する距離画像生成ステップと、を有する、
ことを特徴とする距離画像生成方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010187637A JP5163713B2 (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 |
US13/208,626 US8743346B2 (en) | 2010-08-24 | 2011-08-12 | Range image sensor, range image generating apparatus, range image data obtaining method and range image generating method |
CN201110246661.9A CN102435169B (zh) | 2010-08-24 | 2011-08-24 | 距离图像传感器及距离图像生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010187637A JP5163713B2 (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012047500A true JP2012047500A (ja) | 2012-03-08 |
JP5163713B2 JP5163713B2 (ja) | 2013-03-13 |
Family
ID=45696841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010187637A Active JP5163713B2 (ja) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | 距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8743346B2 (ja) |
JP (1) | JP5163713B2 (ja) |
CN (1) | CN102435169B (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9709387B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-07-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Image generation device for acquiring distances of objects present in image space |
JP2018514783A (ja) * | 2015-05-10 | 2018-06-07 | マジック アイ インコーポレイテッド | 距離センサ |
US10679076B2 (en) | 2017-10-22 | 2020-06-09 | Magik Eye Inc. | Adjusting the projection system of a distance sensor to optimize a beam layout |
US10885761B2 (en) | 2017-10-08 | 2021-01-05 | Magik Eye Inc. | Calibrating a sensor system including multiple movable sensors |
US10931883B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-02-23 | Magik Eye Inc. | Adjusting camera exposure for three-dimensional depth sensing and two-dimensional imaging |
US11002537B2 (en) | 2016-12-07 | 2021-05-11 | Magik Eye Inc. | Distance sensor including adjustable focus imaging sensor |
US11019249B2 (en) | 2019-05-12 | 2021-05-25 | Magik Eye Inc. | Mapping three-dimensional depth map data onto two-dimensional images |
US11062468B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-07-13 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using projection patterns of varying densities |
US11199397B2 (en) | 2017-10-08 | 2021-12-14 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using a longitudinal grid pattern |
US11320537B2 (en) | 2019-12-01 | 2022-05-03 | Magik Eye Inc. | Enhancing triangulation-based three-dimensional distance measurements with time of flight information |
US11474245B2 (en) | 2018-06-06 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using high density projection patterns |
US11475584B2 (en) | 2018-08-07 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Baffles for three-dimensional sensors having spherical fields of view |
US11474209B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using high density projection patterns |
US11483503B2 (en) | 2019-01-20 | 2022-10-25 | Magik Eye Inc. | Three-dimensional sensor including bandpass filter having multiple passbands |
US11580662B2 (en) | 2019-12-29 | 2023-02-14 | Magik Eye Inc. | Associating three-dimensional coordinates with two-dimensional feature points |
US11688088B2 (en) | 2020-01-05 | 2023-06-27 | Magik Eye Inc. | Transferring the coordinate system of a three-dimensional camera to the incident point of a two-dimensional camera |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5834602B2 (ja) * | 2010-08-10 | 2015-12-24 | 旭硝子株式会社 | 回折光学素子及び計測装置 |
JP6119232B2 (ja) * | 2012-12-19 | 2017-04-26 | 株式会社ソシオネクスト | 距離測定装置、距離測定方法 |
US9160942B2 (en) * | 2013-07-11 | 2015-10-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging sensor, ranging device, and imaging apparatus |
CN107615006B (zh) * | 2015-06-09 | 2019-09-27 | 三菱电机株式会社 | 井道尺寸计测装置及井道尺寸计测方法 |
DE102015219330A1 (de) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Strahlanalyse |
CN106936055A (zh) * | 2017-03-11 | 2017-07-07 | 无锡亮源激光技术有限公司 | 平行阵列线激光器 |
DE102017123914B4 (de) * | 2017-10-13 | 2019-12-19 | pmdtechnologies ag | Beleuchtung für ein Lichtlaufzeitkamerasystem und Lichtlaufzeitkamerasystem |
US10895752B1 (en) * | 2018-01-10 | 2021-01-19 | Facebook Technologies, Llc | Diffractive optical elements (DOEs) for high tolerance of structured light |
US11852843B1 (en) | 2018-01-10 | 2023-12-26 | Meta Platforms Technologies, Llc | Diffractive optical elements (DOEs) for high tolerance of structured light |
CN109798838B (zh) * | 2018-12-19 | 2020-10-27 | 西安交通大学 | 一种基于激光散斑投射的ToF深度传感器及其测距方法 |
TWI728696B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-05-21 | 日商泰克霍隆公司 | 距離測定裝置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61149921A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-08 | Fujitsu Ltd | スリツト光源 |
JPS63145907A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Fujitsu Ltd | スリツト光照射装置 |
JPH1074326A (ja) * | 1997-07-31 | 1998-03-17 | Sony Corp | 光学ピックアップ |
JP2005003367A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 三次元形状測定装置 |
JP2005106627A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Ricoh Co Ltd | 傾きセンサ,傾き測定装置,光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
JP2007187581A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Casio Comput Co Ltd | 測距装置及び測距方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3028716B2 (ja) * | 1993-09-29 | 2000-04-04 | キヤノン株式会社 | 光学式変位センサ |
JP4543904B2 (ja) | 2004-11-30 | 2010-09-15 | パナソニック電工株式会社 | 距離画像センサ |
JP4380557B2 (ja) | 2005-02-15 | 2009-12-09 | カシオ計算機株式会社 | プロジェクタ、チャート画像の表示方法及びプログラム |
JP2008098604A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-04-24 | Canon Inc | 露光装置及びデバイス製造方法 |
CN101451833B (zh) * | 2007-11-30 | 2010-11-17 | 佛山普立华科技有限公司 | 激光测距装置及方法 |
JP5278728B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2013-09-04 | アイシン精機株式会社 | 距離画像センサの校正装置及び校正方法 |
JP5178393B2 (ja) * | 2008-08-20 | 2013-04-10 | シャープ株式会社 | 光学式測距センサおよび電子機器 |
-
2010
- 2010-08-24 JP JP2010187637A patent/JP5163713B2/ja active Active
-
2011
- 2011-08-12 US US13/208,626 patent/US8743346B2/en active Active
- 2011-08-24 CN CN201110246661.9A patent/CN102435169B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61149921A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-08 | Fujitsu Ltd | スリツト光源 |
JPS63145907A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Fujitsu Ltd | スリツト光照射装置 |
JPH1074326A (ja) * | 1997-07-31 | 1998-03-17 | Sony Corp | 光学ピックアップ |
JP2005003367A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 三次元形状測定装置 |
JP2005106627A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Ricoh Co Ltd | 傾きセンサ,傾き測定装置,光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
JP2007187581A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Casio Comput Co Ltd | 測距装置及び測距方法 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9709387B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-07-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Image generation device for acquiring distances of objects present in image space |
JP2018514783A (ja) * | 2015-05-10 | 2018-06-07 | マジック アイ インコーポレイテッド | 距離センサ |
JP2020148784A (ja) * | 2015-05-10 | 2020-09-17 | マジック アイ インコーポレイテッド | 物体までの距離を算出するための方法 |
US11002537B2 (en) | 2016-12-07 | 2021-05-11 | Magik Eye Inc. | Distance sensor including adjustable focus imaging sensor |
US10885761B2 (en) | 2017-10-08 | 2021-01-05 | Magik Eye Inc. | Calibrating a sensor system including multiple movable sensors |
US11199397B2 (en) | 2017-10-08 | 2021-12-14 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using a longitudinal grid pattern |
US10679076B2 (en) | 2017-10-22 | 2020-06-09 | Magik Eye Inc. | Adjusting the projection system of a distance sensor to optimize a beam layout |
US11062468B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-07-13 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using projection patterns of varying densities |
US10931883B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-02-23 | Magik Eye Inc. | Adjusting camera exposure for three-dimensional depth sensing and two-dimensional imaging |
US11381753B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-07-05 | Magik Eye Inc. | Adjusting camera exposure for three-dimensional depth sensing and two-dimensional imaging |
US11474245B2 (en) | 2018-06-06 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using high density projection patterns |
US11475584B2 (en) | 2018-08-07 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Baffles for three-dimensional sensors having spherical fields of view |
US11483503B2 (en) | 2019-01-20 | 2022-10-25 | Magik Eye Inc. | Three-dimensional sensor including bandpass filter having multiple passbands |
US11474209B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-10-18 | Magik Eye Inc. | Distance measurement using high density projection patterns |
US11019249B2 (en) | 2019-05-12 | 2021-05-25 | Magik Eye Inc. | Mapping three-dimensional depth map data onto two-dimensional images |
US11320537B2 (en) | 2019-12-01 | 2022-05-03 | Magik Eye Inc. | Enhancing triangulation-based three-dimensional distance measurements with time of flight information |
US11580662B2 (en) | 2019-12-29 | 2023-02-14 | Magik Eye Inc. | Associating three-dimensional coordinates with two-dimensional feature points |
US11688088B2 (en) | 2020-01-05 | 2023-06-27 | Magik Eye Inc. | Transferring the coordinate system of a three-dimensional camera to the incident point of a two-dimensional camera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102435169A (zh) | 2012-05-02 |
US8743346B2 (en) | 2014-06-03 |
JP5163713B2 (ja) | 2013-03-13 |
US20120050713A1 (en) | 2012-03-01 |
CN102435169B (zh) | 2014-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5163713B2 (ja) | 距離画像センサ及び距離画像生成装置並びに距離画像データ取得方法及び距離画像生成方法 | |
JP5187364B2 (ja) | 回折光学素子、並びに測距装置及び測距方法 | |
JP2007147299A (ja) | 変位測定装置及び変位測定方法 | |
JP2007187581A (ja) | 測距装置及び測距方法 | |
WO2018163530A1 (ja) | 3次元形状計測装置、3次元形状計測方法、及びプログラム | |
JP6186913B2 (ja) | 計測装置 | |
KR20150084680A (ko) | 서브-레졸루션 광학 검출 | |
KR102460791B1 (ko) | 3차원 이미징 시스템에서 광 삼각 측량으로부터의 이미지 데이터에 강도 피크 위치를 제공하기 위한 방법 및 장치 | |
JP2007093412A (ja) | 3次元形状測定装置 | |
US8823950B2 (en) | Shape measurement apparatus, and shape measurement method | |
JP2008122628A (ja) | 縦縞干渉模様投影レンズ | |
JP2014052307A (ja) | 情報取得装置および物体検出装置 | |
WO2012144340A1 (ja) | 情報取得装置および物体検出装置 | |
US11575875B2 (en) | Multi-image projector and electronic device having multi-image projector | |
US20220113131A1 (en) | Measurement apparatus, image capturing apparatus, measurement system, control method, and storage medium | |
JP2017125707A (ja) | 計測方法および計測装置 | |
JP6616650B2 (ja) | 距離測定装置および方法 | |
JP2014149303A (ja) | 三次元形状計測装置、キャリブレーションブロック、三次元形状計測装置のキャリブレーション方法 | |
JP2020046229A (ja) | 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法 | |
JP2012211905A (ja) | 三次元形状計測装置、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び三次元形状計測方法 | |
JP2014062796A (ja) | 情報取得装置および物体検出装置 | |
US11948321B2 (en) | Three-dimensional geometry measurement apparatus and three-dimensional geometry measurement method | |
WO2016098502A1 (ja) | 座標検出装置 | |
WO2016002443A1 (ja) | 距離測定装置および方法 | |
JP3976054B2 (ja) | 位置計測システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121203 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5163713 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |