JP2022518391A - 少なくとも1つの物体の位置を決定するための検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
― 光センサのマトリックスを有する少なくとも1つのセンサ要素であって、該光センサはそれぞれ感光エリアを有し、該センサ要素は物体の少なくとも1つの反射画像を決定するように構成されている、センサ要素と;
― 少なくとも1つの評価装置であって、該評価装置は、反射画像の少なくとも1つの反射特徴を選択するように構成されており、該評価装置は、少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することによって、反射画像の選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値を決定するように構成されており、該距離推定値は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられる、評価装置と;
を備え、
― 評価装置は、距離推定値に対応する少なくとも1つの参照画像内の少なくとも1つの変位領域を決定するように適合されており、該評価装置は、選択された反射特徴を変位領域内の少なくとも1つの参照特徴と一致するように適合されている。
- 各反射特徴の画像位置に対する変位領域を決定すること;
- 変位領域に最も近いエピポーラ線、及び/又は変位領域内のエピポーラ線、及び/又はエピポーラ線に直交する方向に沿った変位領域に最も近いエピポーラ線を割り当てることによるなど、各反射特徴の変位領域にエピポーラ線を割り当てること;
- 割り当てられた変位領域に最も近い参照特徴、及び/又は割り当てられた変位領域内の参照特徴、及び/又は割り当てられたエピポーラ線に沿った割り当てられた変位領域に最も近い参照特徴、及び/又は割り当てられたエピポーラ線に沿った割り当てられた変位領域内の参照特徴を割り当てることによるなど、各反射特徴に少なくとも1つの参照特徴を割り当て及び/又は決定すること、
を実行するように構成されてもよい。
- 光センサのマトリックスを有し、該光センサはそれぞれ感光エリア有している少なくとも1つのセンサ要素を用いて、物体の少なくとも1つの反射画像を決定するステップと;
- 少なくとも1つの評価装置を用いて、該反射画像の少なくとも1つの反射特徴を選択するステップと;
- 少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することによって、反射画像の選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値を決定するステップであって、該距離推定値は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられるステップと;
- 該距離推定値に対応する少なくとも1つの参照画像内の少なくとも1つの変位領域を決定するステップと;
- 該選択された反射特徴を、該変位領域内の少なくとも1つの参照特徴と一致させるステップと、
を含む。
― 光センサのマトリックスを有する少なくとも1つのセンサ要素であって、該光センサはそれぞれ感光領域を有し、該センサ要素は、物体の少なくとも1つの反射画像を決定するように構成されている、センサ要素と、
― 少なくとも1つの評価装置であって、該評価装置は、前記反射画像の少なくとも1つの反射特徴を選択するように構成されており、該評価装置は、少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することによって、反射画像の選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値を決定するように構成され、該距離推定値は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられる、評価装置と、を有し、
前記評価装置は、前記距離推定値に対応する少なくとも1つの参照画像内の少なくとも1つの変位領域を決定するように適合され、
前記評価装置は、選択された反射特徴を前記変位領域内の少なくとも1つの参照特徴と一致させるように適合されている、検出器。
- 各反射特徴の画像位置に対する変位領域を決定するステップと、
― 前記変位領域に最も近いエピポーラ線、及び/又は前記変位領域内のエピポーラ線、及び/又は前記エピポーラ線に直交する方向に沿って前記変位領域に最も近いエピポーラ線を割り当てることによってのように、エピポーラ線を各反射特徴の前記変位領域に割り当てるステップと、
- 前記割り当てられた変位領域に最も近い前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられた変位領域内の前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられたエピポーラ線に沿った前記割り当てられた変位領域に最も近い前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられたエピポーラ線に沿った前記割り当てられた変位領域内の参照特徴を割り当てることによってのように、各反射特徴に少なくとも1つの参照特徴を割り当て及び/又は決定するステップと、
を実行するように構成されている、検出器。
― 光センサのマトリックスを有する少なくとも1つのセンサ要素を用いて、前記物体の少なくとも1つの反射画像を決定するステップであって、前記光センサはそれぞれ感光領域を有する、ステップと、
― 少なくとも1つの評価装置を用いて、前記反射画像の少なくとも1つの反射特徴を選択するステップと、
― 少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することにより、前記反射画像の前記選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値を決定するステップであって、前記距離推定値は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられる、ステップと、
― 前記距離推定値に対応する少なくとも1つの参照画像の少なくとも1つの変位領域を決定するステップと、
― 前記選択された反射特徴を、前記変位領域内の少なくとも1つの参照特徴と一致させるステップと、
を含む方法。
図1は、少なくとも1つの物体112の位置を決定するための検出器110の第1実施形態を高度に模式的に示している。検出器110は、光センサ120のマトリックス118を有する少なくとも1つのセンサ要素116を有している。光センサ120はそれぞれ、感光エリア122を有している。
110 検出器
112 物体
114 物体位置
116 センサ要素
118 マトリックス
120 光センサ
122 感光エリア
124 照射源
126 反射画像
127 転送装置
128 評価装置
129 選択された反射特徴
130 縦方向領域
131 交差
132 変位領域
134 参考画像
136 エピポーラ線
138 直線
140 エピポーラ面
142 第1センサ要素
144 第2センサ要素
146 カメラ
148 検出器システム
150 ビーコン装置
152 ヒューマンマシンインターフェース
154 娯楽装置
156 追跡システム
158 走査システム
160 画像解析装置
162 位置評価装置
164 コネクタ
166 ハウジング
168 制御装置
170 ユーザ
172 開口部
174 光軸
176 視野方向
178 座標系
182 反射光ビーム
184 マシン
186 追跡コントローラ
188 六角形パターン
190 エピポーラ線
Claims (22)
- 少なくとも1つの物体(112)の位置を決定するための検出器(110)であって、前記位置は、前記物体(112)及び/又は前記物体(112)の少なくとも一部の空間における位置及び/又は方向に関する少なくとも1つの情報項目であり、前記検出器(110)は、
― 光センサ(120)のマトリックス(118)を有する少なくとも1つのセンサ要素(116)であって、該光センサ(120)はそれぞれ感光領域(122)を有し、該センサ要素(116)は、前記物体(112)の少なくとも1つの反射画像(126)を決定するように構成されている、センサ要素(116)と、
― 少なくとも1つの評価装置(128)であって、前記評価装置(128)は、前記反射画像(126)の少なくとも1つの反射特徴を選択するように構成されており、前記評価装置(128)は、少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することによって、前記反射画像(126)の前記選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値(130)を決定するように構成され、前記距離推定値(130)は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられる、評価装置(128)と、を有し、
前記評価装置(128)は、前記距離推定値(130)に対応する少なくとも1つの参照画像(134)における少なくとも1つの変位領域(132)を決定するように適合され、前記変位領域(132)は、前記選択された反射特徴に対応する前記参照特徴が前記参照画像(134)に位置すると期待される前記参照画像(134)の一領域であり、前記評価装置(130)は、前記選択された反射特徴を前記変位領域(132)内の少なくとも1つの参照特徴と一致させるように適合されている、検出器(110)。 - 前記距離推定値(130)は、デフォーカスからの深度アルゴリズムのような少なくとも1つの畳み込みベースのアルゴリズムを用いて決定される、請求項1に記載の検出器(110)。
- 前記ブラーリング関数は、前記少なくとも1つブラーリング関数のパラメータを変化させることによって最適化される、請求項1又は2に記載の検出器(110)。
- 前記反射画像(126)はぼかし画像ibであり、前記評価装置は、前記ぼかし画像ibと前記ブラーリング関数faから前記縦方向座標zを再構築するように構成されている、請求項3に記載の検出器(110)。
- 前記少なくとも1つのブラーリング関数faは、1つの関数、又はガウス関数、シンク関数、ピルボックス関数、平方関数、ローレンツ関数、ラジアル関数、多項式、エルミート多項式、ゼルニケ多項式、ルジャンドル多項式からなる群からの1つの関数又は少なくとも1つの関数から構成された複合関数である、請求項1~5のいずれか1項に記載の検出器(110)。
- 前記評価装置(128)は、前記一致した参照特徴と前記選択された反射特徴との変位を決定するように適合され、前記評価装置(128)は、縦方向座標と前記変位との間の所定の関係を使用して、前記一致した参照特徴の縦方向情報を決定するように適合されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の検出器(110)。
- 前記参照画像(134)及び前記反射画像(126)は、一定の距離を有する異なる空間位置で決定された物体(112)の画像であり、前記評価装置(128)は、前記参照画像(134)にエピポーラ線を決定するように適合され、前記変位領域(132)は、エピポーラ線に沿って延在し、前記評価装置(128)は、前記縦方向座標zに対応する前記エピポーラ線に沿った前記参照特徴を決定し、且つ、前記誤差間隔±εに対応する前記エピポーラ線に沿った前記変位領域の範囲を決定するように適合されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の検出器(110)。
- 前記評価装置(128)が以下のステップ:
- 各反射特徴の画像位置に対する前記変位領域(132)を決定するステップと、
― 前記変位領域(132)に最も近いエピポーラ線、及び/又は前記変位領域(132)内のエピポーラ線、及び/又は前記エピポーラ線に直交する方向に沿って前記変位領域(132)に最も近いエピポーラ線を割り当てることによってのように、エピポーラ線を各反射特徴の前記変位領域(132)に割り当てるステップと、
- 前記割り当てられた変位領域(132)に最も近い前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられた変位領域(132)内の前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられたエピポーラ線に沿った前記割り当てられた変位領域(132)に最も近い前記参照特徴、及び/又は前記割り当てられたエピポーラ線に沿った前記割り当てられた変位領域内の参照特徴を割り当てることによってのように、各反射特徴に少なくとも1つの参照特徴を割り当てる及び/又は決定するステップと、
を実行するように構成されている、請求項7に記載の検出器(110)。 - 前記検出器(110)は少なくとも1つの照射源(124)を有し、前記照射源(124)は、前記物体の照射のための少なくとも1つの照射パターンを生成するように適合され、前記照射パターンは、少なくとも1つの点パターン、特に擬似ランダム点パターン;ランダム点パターン又は準ランダムパターン;少なくとも1つのソボルパターン;少なくとも1つの準周期パターン;少なくとも1つの事前に知られた特徴を有する少なくとも1つのパターン;少なくとも1つの規則的なパターン;少なくとも1つの三角形パターン;少なくとも1つの六角形パターン;少なくとも1つの長方形パターン;凸状の均一なタイル状体を有する少なくとも1つのパターン;少なくとも1本の線を有する少なくとも1つの線パターン;平行線又は交差線のような少なくとも2本の線を有する少なくとも1つの線パターンからなる群から選択される少なくとも1つのパターンを含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の検出器(110)。
- 前記照射パターンは少なくとも1つの六角形パターンを有し、前記パターンはベースラインに対して回転しており、及び/又は、前記六角形パターンは少なくとも1つの変位した六角形パターンであり、前記六角形パターンの個々の点は正規の位置からランダムな距離だけ変位している、請求項10に記載の検出器(110)。
- 前記センサ要素(116)は、少なくとも1つの反射パターンを決定するように適合されており、前記評価装置(128)は、前記反射パターンの少なくとも1つの特徴を選択し、且つ、前記少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することによって、前記反射パターンの前記選択された特徴の前記距離推定値を決定するように適合されている、請求項10又は11に記載の検出器(110)。
- 前記参照画像(134)は、前記照射源(124)の位置の画像平面における前記照射パターンの画像であり、前記評価装置(128)は、前記反射パターンの前記選択された特徴の前記距離推定値(130)に対応する前記参照画像の前記変位領域(132)を決定するように適合され、前記評価装置(128)は、前記反射パターンの前記選択された特徴を前記変位領域(132)内の前記参照パターンの少なくとも1つの特徴と一致させるように適合されている、請求項12に記載の検出器(110)。
- 前記検出器(110)は、それぞれが光センサ(120)のマトリックス(118)を有する少なくとも2つのセンサ要素(116)を備え、少なくとも1つの第1センサ要素(142)及び少なくとも1つの第2センサ要素(144)は異なる空間位置に配置され、前記評価装置(128)は、前記第1センサ要素(142)又は前記第2センサ要素(144)によって決定された少なくとも1つの画像を反射画像(126)として選択し、前記第1センサ要素(142)又は前記第2センサ要素(144)のうちの他の1つによって決定された少なくとも1つの画像を参照画像(124)として選択するように適合されている、請求項1~13のいずれか1項に記載の検出器(110)。
- 少なくとも1つの物体(112)の位置を決定する検出器システム(148)であって、前記検出器システム(148)は、請求項1~14のいずれか1つによる少なくとも1つの検出器(110)を有し、前記検出器システム(148)は、少なくとも1つの光ビームを前記検出器(110)に向けるように適合された少なくとも1つのビーコン装置(150)をさらに有し、前記ビーコン装置(150)は、前記物体(112)に取り付け可能であるか、前記物体(112)によって保持可能であるか、及び前記物体(112)に統合可能であるかのうちの少なくとも1つである、検出器システム(148)。
- ユーザ(170)とマシン(184)の間で少なくとも1つの情報項目を交換するためのヒューマンマシンインターフェース(152)であって、前記ヒューマンマシンインターフェース(152)は、請求項15による少なくとも1つの検出器システム(148)を備え、前記少なくとも1つのビーコン装置(150)は、前記ユーザ(170)に直接又は間接的に取り付けられるか、前記ユーザ(170)によって保持されるかの少なくとも1つであるように適合され、前記ヒューマンマシンインターフェース(152)は、前記検出器システム(148)によって前記ユーザ(170)の少なくとも1つの位置を決定するように設計され、前記ヒューマンマシンインターフェース(152)は、前記位置に少なくとも1つの情報項目を割り当てるように設計されている、ヒューマンマシンインターフェース(152)。
- 少なくとも1つの娯楽機能を実行するための娯楽装置(154)であって、前記娯楽装置(154)は、請求項16による少なくとも1つのヒューマンマシンインターフェース(152)を備え、前記娯楽装置(154)は、前記ヒューマンマシンインターフェース(152)を用いて、プレイヤーによって少なくとも1つの情報項目が入力されることを可能にするように設計されており、前記娯楽装置(154)は、前記情報に応じて前記娯楽機能を変化させるように設計されている、娯楽装置(154)。
- 少なくとも1つの移動可能な物体の位置を追跡する追跡システム(156)であって、前記追跡システム(156)は、検出器システムに言及する請求項15~17のいずれか1つによる少なくとも1つの検出器システム(148)を含み、前記追跡システム(156)はさらに、少なくとも1つの追跡コントローラ(186)を含み、前記追跡コントローラ(186)は、特定時点における前記物体の一連の位置を追跡するように適合されている、追跡システム(156)。
- 情景の深度プロファイルを決定する走査システム(158)であって、前記走査システム(158)は、検出器に言及する請求項1~18のいずれか1つによる少なくとも1つの検出器(110)を備え、前記走査システム(158)は、さらに、少なくとも1つの光ビームによって前記情景を走査するように適合された少なくとも1つの照射源を有している、走査システム(158)。
- 少なくとも1つの物体(112)を画像化するカメラ(146)であって、検出器に言及する請求項1~19のいずれか1つによる少なくとも1つの検出器(110)を有している、カメラ(146)。
- 検出器に言及する請求項1~20のいずれか1つによる少なくとも1つの検出器(110)を使用して、少なくとも1つの物体(112)の位置を決定する方法であって、前記位置は、前記物体(112)及び/又は前記物体(112)の少なくとも一部の空間における位置及び/又は方向に関する少なくとも1つの情報項目であり、
― 光センサ(120)のマトリックス(118)を有する少なくとも1つのセンサ要素(116)を用いて、前記物体(112)の少なくとも1つの反射画像(126)を決定するステップであって、前記光センサ(120)はそれぞれ感光領域(122)を有する、ステップと、
― 少なくとも1つの評価装置(128)を用いて、前記反射画像(126)の少なくとも1つの反射特徴を選択するステップと、
― 少なくとも1つのブラーリング関数faを最適化することにより、前記反射画像(126)の前記選択された反射特徴の少なくとも1つの距離推定値(130)を決定するステップであって、前記距離推定値(130)は、縦方向座標z及び誤差間隔±εによって与えられる、ステップと、
― 前記距離推定値(130)に対応する少なくとも1つの参照画像(134)の少なくとも1つの変位領域(132)を決定するステップであって、前記変位領域(130)は、選択された反射特徴に対応する前記参照特徴が前記参照画像(134)に位置すると期待される前記参照画像(134)の一領域である、ステップと、
― 前記選択された反射特徴を、前記変位領域(132)内の少なくとも1つの参照特徴と一致させるステップと、
を有する方法。 - 検出器に関する請求項1~21のいずれか1つによる検出器(110)の使用であって、使用目的が、交通技術における位置測定;娯楽用途;セキュリティ用途;監視用途;安全用途;ヒューマンマシンインターフェース用途;物流用途;追跡用途;屋外用途;モバイル用途;通信用途;写真用途;マシンビジョン用途;ロボット用途;品質管理用途;製造用途からなる群から選択される、検出器(110)の使用。
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