JP2024079416A - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】 パターン光を用いて被写体距離を測定する際に、測距速度と測距精度とを両立する事が可能な情報処理装置を提供する。【解決手段】 所定の特徴のパターン光を被写体に照射した反射光を取得した第1の画像情報に基づいて、輝度評価値を算出し、前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距手段を制御し、前記所定の測距モードは、前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、前記第1の画像情報と、前記撮像手段によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、前記輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距手段を制御する。【選択図】 図1[Problem] To provide an information processing device capable of achieving both high distance measurement speed and high distance measurement accuracy when measuring a distance to a subject using pattern light. [Solution] A luminance evaluation value is calculated based on first image information obtained by irradiating a subject with pattern light having predetermined characteristics and acquiring reflected light, and a distance measurement means is controlled to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measurement mode based on the characteristic information of the pattern light, the predetermined distance measurement mode including a first distance measurement mode that calculates the distance based on the first image information and a second distance measurement mode that calculates the distance based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired by the imaging means in a state where the pattern light is not irradiated, and the distance measurement means is controlled as to whether to calculate the distance in the first distance measurement mode or the second distance measurement mode based on the luminance evaluation value. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、パターン光を用いて被写体距離を測定する測距システムに関するものである。 The present invention relates to a distance measuring system that uses pattern light to measure the subject distance.
近年、車載センシング、自立型移動ロボット、無人搬送車、無人航空機などの分野で、被写体までの距離を測定する測距技術がよく用いられている。測距技術の代表例として、複数のカメラで同一の被写体を撮像し、取得した画像の視差から被写体までの距離情報を算出するステレオ測距という技術がある。この方式は、特殊な光源が不要というメリットがあるが、テクスチャの無い被写体に対して正確な距離情報が得られないという課題がある。 In recent years, ranging technology that measures the distance to a subject has become widely used in fields such as in-vehicle sensing, autonomous mobile robots, unmanned guided vehicles, and unmanned aerial vehicles. A representative example of ranging technology is stereo ranging, in which the same subject is captured by multiple cameras and distance information to the subject is calculated from the parallax of the captured images. This method has the advantage of not requiring a special light source, but has the problem that accurate distance information cannot be obtained for subjects without texture.
上記課題に対し、パターン光照射方式という測距方法が提案されている。この方式は、ある特定のパターン形状の光を被写体に照射したときのパターン光の特徴から、被写体までの距離を算出する方法である。この方式を用いれば、テクスチャの無い被写体に対しても高精度な距離計測を行う事が出来る。 To address the above issues, a distance measurement method called the pattern light illumination method has been proposed. This method calculates the distance to a subject from the characteristics of the pattern light when a specific pattern of light is illuminated on the subject. Using this method, it is possible to perform highly accurate distance measurements even for subjects without texture.
しかし、パターン光照射方式では、照射したパターン光以外に強い外乱光が被写体に照射されると、パターン光が外乱光に埋もれてしまいパターン光の特徴を検出するのが困難となる。そこで特許文献1では、パターン光照射時と非照射時の差分画像を用いる事でパターン光のみの成分を抽出し、被写体距離の測定精度を向上させる技術が提案されている。
However, with the pattern light illumination method, if strong disturbance light other than the illuminated pattern light is illuminated on the subject, the pattern light becomes buried in the disturbance light, making it difficult to detect the characteristics of the pattern light. Therefore,
しかしながら、特許文献1記載の技術のように、パターン光照射時と非照射時の差分画像を測距情報取得時に毎回生成するとなると、測距演算の処理負荷が増大してしまう。また、測距情報の取得が2フレームに1回しか行えないため、測距における時間分解能(応答速度)が低下してしまう。
However, as in the technology described in
本発明の目的は、パターン光を用いて被写体距離を測定する際に、測距速度と測距精度とを両立する事が可能な情報処理装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an information processing device that can achieve both high distance measurement speed and high distance measurement accuracy when measuring the subject distance using pattern light.
上記目的を達成するため、本出願に係る請求項1記載の発明は、
パターン光照射手段によって照射された所定の特徴のパターン光を被写体に照射した際の反射光を撮像手段により取得した第1の画像情報に基づいて、外乱光の強さを示す輝度評価値を算出する算出手段と、
前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距手段を制御する制御手段と、を有し、
前記所定の測距モードは、
前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、
前記第1の画像情報と、前記撮像手段によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距手段を制御する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
a calculation means for calculating a luminance evaluation value indicating an intensity of disturbance light based on first image information obtained by an imaging means of reflected light when a pattern light having a predetermined characteristic is irradiated onto a subject by a pattern light irradiating means;
a control means for controlling the distance measuring means so as to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measuring mode based on the characteristic information of the pattern light,
The predetermined distance measurement mode is
a first distance measurement mode in which the distance is calculated based on the first image information;
a second distance measurement mode in which the distance is calculated based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired by the imaging means in a state in which the pattern light is not irradiated,
The control means controls the distance measurement means as to whether to calculate the distance in a first distance measurement mode or in a second distance measurement mode based on the brightness evaluation value calculated by the calculation means.
本発明によれば、パターン光を用いて被写体距離を測定する際に、測距速度と測距精度を両立できる。 According to the present invention, it is possible to achieve both high distance measurement speed and high distance measurement accuracy when measuring the subject distance using pattern light.
<第1の実施形態>
以下、本発明の実施形態1について説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、実施形態1における測距システムの構成図である。図1に示す測距システムは、パターン光照射部101、撮像部102、輝度評価値算出部103、測距部104、記憶部105、走行制御部106、システム制御部107により構成される。
Figure 1 is a configuration diagram of a distance measurement system in
パターン光照射部101は、パターン光を被写体に照射するための手段で、光を発光する光源部108と、光源から発光された光に対して特定のパターン形状を生成するパターン生成部109とからなる。光源部108は、赤外域の波長の光を発光するものである。例えば、赤外線LEDなどを用いる。本実施形態は赤外光という前提で説明するが、必ずしも赤外光である必要はなく、他の波長域の光を用いても良い。パターン生成部109は、光源部108により発光した赤外光の透過率を領域ごとに変える事でパターン光を生成するためのものである。例えば、回折光学素子を用いて光を空間的に分岐させる方法、領域ごとに透過率が異なるNDフィルタを物理的に挿入する方法、液晶プロジェクタを用いて電気的に領域ごとの透過率を変える方法などがある。必ずしも前述の方法である必要はなく、同等の効果を得られるのであれば他の方法を用いても良い。本実施形態では、少なくともパターン光が生成可能な手段を用いる。パターン光照射部101は、システム制御部107から送信される発光制御信号に従って、パターン光の照射と非照射の切替え制御を行う。本実施形態における発光制御方法の詳細については後述する。
The pattern
撮像部102は、レンズ110、光電変換部111、A/D変換部112により構成される。
The
レンズ110は、パターン光照射部101により照射された光が、被写体に反射した光を結像するためのものである。レンズ110により結像された光学像は、光電変換部111(フォトダイオード)によりアナログ電気信号に変換される。本実施形態における光電変換部111は、少なくとも赤外光に対して感度を有している。R(赤)、G(緑)、B(青)、IR(赤外)の4種類のフィルタを用いてカラー画像と赤外画像の両方を生成できる構成でも良いし、IRフィルタのみを用いて赤外画像のみを生成する構成にしても良い。或いは、フィルタを一切用いずモノクロ画像のみを生成する構成にしても良い。光電変換部111により変換されたアナログ電気信号は、A/D変換部112でデジタル画像信号に変換される。A/D変換部112で生成されたデジタル画像信号は、輝度評価値算出部103に出力される。また、撮像部102は、システム制御部107から送信される露光制御信号に従って露光時間の制御を行う。本実施形態における露光制御方法の詳細については後述する。
The
輝度評価値算出部103は、撮像部102により出力されたデジタル画像信号を受信し、その画像信号中の所定の領域における輝度積算値を算出する。輝度積算値は外乱光の強さを判定するために用いられるもので、輝度積算値の算出結果に基づいてシステム制御部107が測距モードを最適なモードに切り替える。測距モード切替え方法の詳細については後述する。また、本実施形態では輝度積算値を用いて説明するが、輝度平均値や、ヒストグラムなど他の指標を輝度評価値として用いても良い。輝度評価値算出部103により輝度積算値を算出後、測距部104に画像信号が出力される。
The brightness evaluation
測距部104は、輝度評価値算出部103により出力された画像信号の輝度情報に基づいて被写体距離を測定する。具体的には、撮像部102から出力された画像信号におけるパターン光の特徴を、パターン光照射部101により照射したパターン光の特徴と比較し、測距演算処理を行う事で被写体までの距離を測定する事が出来る。この被写体距離を測定する方法については、既存のパターン光照射方式の手法を用いる事で実現可能である。
The
既存のパターン光照射方式の一例として、符号化パターンを用いた場合について説明する。パターン光照射部101は、照射するパターン光の水平・垂直座標を固有のマーカーとして符号化した二次元のパターンを予め備えておき、その二次元パターンを用いて光を被写体に照射する。測距部104は、撮像部102により取得した画像内の各領域ごとに特徴点検出処理や視点変換処理やパターンマッチング処理等を行い、各領域内に存在するマーカーを検出する。そして、照射したパターン光のマーカーの位置と、取得した画像内に存在するマーカーの位置を対応付ける事で、三角測量の原理に基づき被写体までの距離を算出する事が出来る。そして、その距離算出結果に対して平滑化処理や外れ値の除去処理等を行い、欠落した距離情報の補間や精度向上を行う事も出来る。本実施形態では、前述の符号化パターンを用いた方法を含む、一般的なパターン光照射方式の測距演算方法を用いる。
As an example of an existing pattern light irradiation method, a case where a coded pattern is used will be described. The pattern
記憶部105は、撮像部102から出力された画像信号、輝度評価値算出部103により算出された輝度積算結果、測距部104により算出された測距演算結果等を記憶させるための手段である。また、輝度評価値算出部103において測距モードの切替えを判定するための閾値や、本測距システムを制御するための各種プログラムを記憶させる事も出来る。
The
走行制御部106は、本測距システムを搭載した移動体の走行を制御するための手段である。具体的には、走行開始、停止、走行速度の変更、旋回等を制御する事が可能である。本実施形態における走行制御方法の詳細については後述する。
The driving
システム制御部107は、本測距システム全体の制御を行う。具体的には、パターン光照射部101の発光制御、撮像部102の露光制御、輝度評価値算出部103を用いた輝度積算処理を行う。また、測距部104を用いた測距演算処理、記憶部105への画像信号や各種情報の書き込みや読み出し、走行制御部106への走行制御等を行う。詳細については後述するが、本測距システムは2つの測距モードを有しており、測距モードを切替えるための判定処理や、測距モードの切替えに伴う発光制御方法や走行制御方法の切替えなど、システム制御において必要な様々な処理を行う。
The
以上が、実施形態1における測距システムの構成である。
The above is the configuration of the distance measurement system in
本実施形態における測距モードの詳細について説明する。本測距システムは、高速測距モードと高精度測距モードの2つの測距モードを有する。 The details of the distance measurement modes in this embodiment are explained below. This distance measurement system has two distance measurement modes: a high-speed distance measurement mode and a high-precision distance measurement mode.
<高速測距モード>
高速測距モードとは、測距精度より測距速度を優先した測距モードであり、外乱光による影響が小さく測距精度が十分な場合等に用いる。高速測距モードの具体的な制御方法について、図2を用いて説明する。
<High-speed distance measurement mode>
The high-speed distance measurement mode is a distance measurement mode in which distance measurement speed takes precedence over distance measurement accuracy, and is used when the influence of ambient light is small and distance measurement accuracy is sufficient, etc. A specific control method of the high-speed distance measurement mode will be described with reference to FIG.
図2(a)は、パターン光照射部101の光照射状態、撮像部102の露光期間と画像出力期間を示すグラフである。図2(a)において、横軸は時間を示している。縦軸は、光照射状態、VD(Vertical Driving Pulse)、露光期間、画像出力期間を示している。
Figure 2(a) is a graph showing the light irradiation state of the pattern
光照射状態とは、パターン光照射部101により照射されたパターン光の照射状態を示したものである。網掛けで示した期間はパターン光を照射した状態、網掛け無しの破線で示した期間はパターン光を照射していない状態を示している。
The light irradiation state indicates the irradiation state of the pattern light irradiated by the pattern
VDとは、撮像部102の垂直同期信号を示したものであり、LowからHighに切り替わるタイミングで、新たな画像信号を取得するための処理が開始される。本実施形態では、Nフレーム目からN+2フレーム目のVD、つまり3フレーム分の期間を示している。
VD indicates the vertical synchronization signal of the
露光期間とは、撮像部102が被写体を露光している期間を示したものである。露光期間がLowである期間は光電変換部111がリセットされた状態となっており、被写体の露光は行っていない。露光期間がHighとなる期間は、光電変換部111のリセットが解除され、被写体の露光を行っている状態である。
The exposure period refers to the period during which the
画像出力期間とは、前フレームで撮像部102内の光電変換部111に蓄積された信号電荷をアナログ信号へ変換し、さらにデジタル信号へ変換した後、撮像部102が輝度評価値算出部103に順次、画像信号を出力する期間である。本実施形態では、VDがLowからHighになったタイミングに同期して、本処理が実行される。
The image output period is a period during which the signal charge accumulated in the
本実施形態において測距システムが被写体測距を行う場合、システム制御部107は、光照射状態が照射状態となる期間と露光期間がHighとなる期間が重なるようにタイミング制御を行う。そうする事で、パターン光照射部101により照射されたパターン光の被写体からの反射光を、撮像部102により画像情報として確実に取得する事が出来る。
When the ranging system performs subject ranging in this embodiment, the
図2(a)において、t21のタイミングでパターン光照射部101の光照射状態は照射状態から非照射状態に切り替えられる。また、システム制御部107から撮像部102に対してVDが送信され、撮像部102内では新たな画像信号を取得する処理が開始される。またそれと同時に、システム制御部107から撮像部102に露光制御信号が送信され、被写体の露光が終了する。露光制御信号とは、具体的には撮像部102内にある光電変換部111に蓄積された電荷を全て掃き出すためのリセット信号の事である。光電変換部111をリセットする事で、新たなフレームの露光開始期間迄に光電変換部111に蓄積される電荷は全て掃き出される。
In FIG. 2A, at timing t21, the light irradiation state of the pattern
t22では、システム制御部107からパターン光照射部101に発光制御信号が送信され、パターン光照射部101の光照射状態は非照射状態から照射状態に切り替えられる。それと同時に、システム制御部107から撮像部102に露光制御信号を送信し、光電変換部111のリセット状態を解除する事で、露光を開始させる。つまり、t22以降に被写体から反射した光のみが露光される。
At t22, the
t22~t23の期間は、パターン光照射部101から光が照射された状態、かつ撮像部102が露光した状態となっている。
During the period from t22 to t23, light is emitted from the pattern
t23では、システム制御部107からパターン光照射部101に発光制御信号が送信され、パターン光照射部101の光照射状態は照射状態から非照射状態に切り替えられる。また、それと同時にシステム制御部107から撮像部102にVDが送信され、撮像部102内の光電変換部111に蓄積された電荷の読み出しやA/D変換処理、画像信号の出力等を行う画像出力期間を開始する。そして、システム制御部107から撮像部102に露光制御信号を送信し、露光期間を終了させる。
At t23, the
t23~t24の期間は、t22~t23の期間に露光した画像信号を撮像部102から輝度評価値算出部103に順次出力する。
During the period from t23 to t24, the image signals exposed during the period from t22 to t23 are sequentially output from the
t24では、撮像部102から輝度評価値算出部103への画像信号の出力が完了する。
At t24, the output of the image signal from the
図2(a)のように、パターン光照射部101がパターン光を照射するタイミングと、撮像部102が露光するタイミングを同期させる事で、パターン光が被写体に照射された状態の画像信号を確実に取得する事が出来る。本実施形態では、パターン光を照射している期間と露光期間を全く同じ期間としているが、必ずしも同じ期間である必要は無く、露光期間中のいずれかのタイミングでパターン光が照射された状態を含んでいれば良い。
As shown in FIG. 2(a), by synchronizing the timing at which the pattern
図2(b)は、Nフレーム目のt22~t23の期間に露光し、N+1フレーム目のt23~t24の期間に撮像部102が輝度評価値算出部103に出力した被写体画像である。パターン光照射部101によりパターン光が照射されていない状態で取得した被写体画像は図2(c)のようになる。図2(a)のタイミング制御を行う事で、図2(b)に示すようなドット形状のパターン光が重畳された被写体画像を確実に取得する事が可能となる。その結果、毎フレーム被写体距離の測定結果を確実に取得する事が出来るようになる。
Figure 2(b) shows a subject image exposed during the period from t22 to t23 of the Nth frame, and output by the
以上が、本実施形態における高速測距モードについての説明である。 This concludes the explanation of the high-speed distance measurement mode in this embodiment.
<高精度測距モード>
高精度測距モードは、測距速度よりも測距精度を優先した測距モードであり、外乱光による影響が大きく測距精度が十分でない場合等に用いる。高精度測距モードにおける具体的な制御方法について、図3を用いて説明する。
<High-precision distance measurement mode>
The high-precision distance measurement mode prioritizes distance measurement accuracy over distance measurement speed, and is used when the influence of ambient light is large and distance measurement accuracy is insufficient, etc. A specific control method in the high-precision distance measurement mode will be described with reference to FIG.
図3(a)は、図2(a)と同様、パターン光照射部101の光照射状態、撮像部102の露光期間と画像出力期間を示すグラフである。図3(a)に示すグラフの項目は図2(a)と同じであるため、説明を省略する。
Similar to FIG. 2(a), FIG. 3(a) is a graph showing the light irradiation state of the pattern
図3(a)において、撮像部102の制御方法、具体的にはVD、露光期間、画像出力期間のタイミング制御は図2(a)と同じであるため、説明を省略する。図3(a)が図2(a)と異なるのは、パターン光照射部101の光照射状態である。図2(a)では、Nフレーム目、N+1フレーム目、N+2フレーム目、・・・と、パターン光照射部101を用いて毎フレームパターン光を照射する。対して、図3(a)では、Nフレーム目、N+2フレーム目、N+4フレーム目、・・・と1フレームおきにパターン光を照射する。つまり、N+1フレーム目、N+3フレーム目、N+5フレーム目、・・・はパターン光が照射されない状態で露光が行われる。
In FIG. 3(a), the control method of the
図3(b)は、Nフレーム目のt32~t33の期間に露光し、N+1フレーム目のt33~t35の期間に撮像部102が輝度評価値算出部103に出力した被写体画像である。高精度測距モードを用いるのは、外乱光の影響により測距精度が十分でない状況を想定しているため、被写体に外乱光とパターン光の両方が照射された状態の画像を示している。
Figure 3(b) shows a subject image exposed during the period from t32 to t33 of the Nth frame, and output by the
図3(c)は、N+1フレーム目のt34~t36の期間に露光し、N+2フレーム目のt36~t37の期間に撮像部102から輝度評価値算出部103に出力した被写体画像である。本画像は、パターン光の照射を行っていない状態で取得した画像であるため、外乱光のみが被写体に照射された状態の画像である。
Figure 3(c) shows a subject image exposed during the period from t34 to t36 of the N+1th frame and output from the
これら2つの画像を交互に取得する目的は、図3(b)と図3(c)の差分を各画素ごとに生成する事で、パターン光のみの成分を抽出するためである。図3(d)が、図3(b)と図3(c)の差分画像である。図3(d)に示すように、図3(b)の画像から図3(c)の外乱光成分を除去する事で、パターン光の成分のみを抽出する事が出来る。図3(b)の画像だとパターン光が強い外乱光に埋もれてしまい、パターン光の特徴を検出するのが困難となる。しかし、図3(c)の外乱光のみが照射された状態で取得した画像を用いて図3(d)の差分画像を生成する事で、パターン光の特徴を高精度に検出する事が可能となる。 The purpose of alternately acquiring these two images is to extract only the pattern light components by generating the difference between Figure 3(b) and Figure 3(c) for each pixel. Figure 3(d) is the difference image between Figure 3(b) and Figure 3(c). As shown in Figure 3(d), by removing the disturbance light components of Figure 3(c) from the image of Figure 3(b), it is possible to extract only the pattern light components. In the image of Figure 3(b), the pattern light is buried in the strong disturbance light, making it difficult to detect the characteristics of the pattern light. However, by generating the difference image of Figure 3(d) using the image acquired when only the disturbance light of Figure 3(c) is irradiated, it is possible to detect the characteristics of the pattern light with high accuracy.
以上が、本実施形態における高精度測距モードについての説明である。 This concludes the explanation of the high-precision distance measurement mode in this embodiment.
以上説明したように、高速測距モードを用いた場合は毎フレーム測距情報を取得する事が出来るため、高速で測距を行う事が出来る。しかし、強い外乱光が被写体に照射された場合は測距精度が低下してしまう。一方、高精度測距モードは、強い外乱光が被写体に照射されても、パターン光の特徴を高精度に取得する事が出来る。しかし、パターン光を照射した状態の画像と、パターン光を照射していない状態の画像から差分画像を生成しなければならないため、画像処理の負荷が大きくなる。また、測距情報を取得する頻度が少なくなるため、測距の応答速度が低下してしまう。本実施形態では、外乱光の強さに応じて測距モードを適切に切替える事で、測距速度と測距精度が最適となる測距制御を行う。 As explained above, when the high-speed distance measurement mode is used, distance measurement information can be acquired for each frame, allowing distance measurement to be performed at high speed. However, when strong disturbance light is irradiated on the subject, the distance measurement accuracy decreases. On the other hand, the high-precision distance measurement mode allows the characteristics of the pattern light to be acquired with high precision even when strong disturbance light is irradiated on the subject. However, since a difference image must be generated from an image with the pattern light irradiated and an image with the pattern light not irradiated, the load of image processing increases. In addition, the frequency of acquiring distance measurement information decreases, causing the response speed of distance measurement to decrease. In this embodiment, distance measurement control is performed to optimize distance measurement speed and distance measurement accuracy by appropriately switching the distance measurement mode according to the intensity of disturbance light.
本実施形態における測距モードの切替え方法について、図4を用いて説明する。 The method for switching distance measurement modes in this embodiment is explained using Figure 4.
図4(a)は、本実施形態における測距制御方法を示すフローチャートである。本フローチャートは、システム制御部107内の不図示のCPUが処理内容に応じたプログラムを不図示のROMから読み出して記憶部105に展開し、実行される。
Figure 4(a) is a flowchart showing the distance measurement control method in this embodiment. This flowchart is executed by a CPU (not shown) in the
図4(a)において、S4a01では、測距モードの初期設定を行う。本実施形態では、測距モードの初期設定として高速測距モードを設定する。本フローにおいて高精度測距モードを設定後、S4a02に進む。 In FIG. 4A, in S4a01, the distance measurement mode is initially set. In this embodiment, the high-speed distance measurement mode is set as the initial setting for the distance measurement mode. After the high-precision distance measurement mode is set in this flow, the process proceeds to S4a02.
S4a02では、被写体画像を取得する。具体的には、図2(a)、図3(a)で説明した制御方法を用いて、撮像部102から輝度評価値算出部103に画像信号を出力する。本フローにおいて画像信号を取得後、S4a03に進む。
In S4a02, a subject image is acquired. Specifically, an image signal is output from the
S4a03では、輝度評価値算出部103を用いて輝度積算値を算出する。具体的には、図5に示すように、撮像部102から出力された画像信号中に測距したい領域を指定し、その指定領域内に存在する全ての画素の輝度値を積算する。輝度積算領域を指定する際、本測距システムを搭載した移動体が走行する際に距離情報が必要となる画角領域に限定しても良いし、全ての画素領域を指定しても良い。もしくは、パターン光照射部101によりパターン光を照射可能な範囲に限定しても良い。本フローにおいて、輝度積算値を算出後、S4a04のフローに進む。
In S4a03, the luminance evaluation
S4a04では、S4a03のフローにより算出された輝度積算値が閾値Th以上であるかどうかをシステム制御部107が判定する。輝度積算値が閾値Th以上となった場合は外乱光による影響が大きく測距精度が十分でないと判定し、輝度積算値が閾値Th未満となった場合は外乱光による影響が小さく測距精度が十分であると判定する。
In S4a04, the
ここで、閾値Thの決定方法の一例について説明する。測距速度より測距精度を重視し、外乱光による測距精度の低下を出来る限り抑えたい場合は、閾値Thを低めに設定する。具体的には、パターン光を照射した事により生じる輝度値を指定領域分積算したときの輝度積算値付近を閾値Thとして設定すれば良い。被写体距離に応じてドットパターンの大きさが変わるため、被写体距離が近くドットパターンが最大となる場合の輝度値を想定して閾値Thを算出すれば良い。そうする事で、パターン光以外の外乱光が少しでも被写体に照射された場合、すぐに高精度測距モードに切替える事が出来る。 Here, an example of how to determine the threshold Th is explained. If you want to prioritize distance measurement accuracy over distance measurement speed and minimize degradation of distance measurement accuracy due to ambient light, set the threshold Th low. Specifically, you can set the threshold Th to a value close to the integrated brightness value when the brightness values generated by irradiating the pattern light are integrated over a specified area. Since the size of the dot pattern changes depending on the subject distance, you can calculate the threshold Th assuming the brightness value when the subject distance is close and the dot pattern is at its maximum. By doing so, if even a small amount of ambient light other than the pattern light is irradiated onto the subject, you can immediately switch to high-precision distance measurement mode.
一方、測距精度よりも測距速度を重視したい場合は、閾値Thを高めに設定する。前述したパターン光を照射した事により生じる輝度値を指定領域分積算したときの輝度積算値に対して、外乱光による輝度増加分を許容出来る範囲で上乗せして設定すれば良い。測距部104の測距アルゴリズムの検出精度によっても許容できる外乱光の強さが変わるため、測距アルゴリズムの検出精度も考慮して決定するのが好ましい。閾値Thを高く設定する事で検出エラーが生じる可能性も出てくるが、例えば複数フレームに1回測距情報が取得できなくても移動体の制御として影響が無い場合などは、閾値Thを高めに設定する事も出来る。
On the other hand, if you want to prioritize distance measurement speed over distance measurement accuracy, set the threshold value Th higher. This can be set by adding the increase in brightness due to disturbance light to an acceptable range to the integrated brightness value obtained by integrating the brightness values generated by irradiating the aforementioned pattern light for a specified area. Since the acceptable intensity of disturbance light also changes depending on the detection accuracy of the distance measurement algorithm of the
また、測距システムを搭載した移動体の動作モードに応じて閾値Thを変更しても良い。例えば、本実施形態における移動体が自動配送ロボットで、配送中は「お急ぎモード」、配送後は「通常モード」の動作モードであるとする。配送中は出来る限り高速な測距情報の取得が求められるため、出来る限り高速測距モードで測距を行いたい。そこで、高精度測距モードに変更するための閾値Thを高めに設定する。一方、配送後は時間的余裕があるので高精度測距モードに変更するための閾値Thを低めに設定する。このような制御を行う事で、移動体の目的に応じて測距速度と測距精度のうちどちらを優先するかを最適化する事が出来る。 The threshold Th may also be changed depending on the operation mode of the mobile body equipped with the ranging system. For example, assume that the mobile body in this embodiment is an automatic delivery robot, and the operation mode is "urgent mode" during delivery and "normal mode" after delivery. Since it is necessary to obtain ranging information as quickly as possible during delivery, it is desirable to perform ranging in the fastest possible ranging mode. Therefore, the threshold Th for changing to the high-precision ranging mode is set high. On the other hand, since there is more time after delivery, the threshold Th for changing to the high-precision ranging mode is set low. By performing such control, it is possible to optimize which of ranging speed and ranging accuracy is prioritized depending on the purpose of the mobile body.
また、パターン光照射部101により照射するパターン光の発光強度に応じて閾値Thを変更しても良い。例えば、図5(b)に示すように、パターン光照射部101内の光源部108に流すドライブ電流の大きさに応じて閾値Thを決定しても良い。パターン光の発光強度が強い場合は外乱光が多少重畳しても検出精度が低下し難いため、閾値Thを高めに設定する。このような制御を行う事で、パターン光の強度に基づく測距精度に応じて、最適な測距モードの切替えを行う事が出来る。
The threshold Th may also be changed according to the emission intensity of the pattern light emitted by the pattern
図4(a)のフローチャートに戻る。S4a04のフローにおいて、S4a03のフローにより算出された輝度積算値が閾値Th以上と判定された場合はS4a05に進み、閾値Th以上と判定されなかった場合はS4a02に戻る。 Returning to the flowchart of FIG. 4(a), in the flow of S4a04, if it is determined that the luminance integrated value calculated in the flow of S4a03 is equal to or greater than the threshold value Th, proceed to S4a05, and if it is not determined to be equal to or greater than the threshold value Th, return to S4a02.
S4a05では、測距モードを高速測距モードから高精度測距モードに切替える。具体的には、パターン光照射部101による光照射状態の制御方法を図2(a)から図3(a)に切替える。また、測距部104を用いて測距演算を行う際に、輝度評価値算出部103から出力された図2(b)の画像を用いる方法から、システム制御部107により生成された図3(d)の差分画像を用いる方法に切替える。
In S4a05, the distance measurement mode is switched from the high-speed distance measurement mode to the high-precision distance measurement mode. Specifically, the method of controlling the light irradiation state by the pattern
続いて、測距モードを高精度測距モードから高速測距モードに切替える際の測距制御方法について、図4(b)のフローチャートを用いて説明する。 Next, the distance measurement control method when switching the distance measurement mode from the high-precision distance measurement mode to the high-speed distance measurement mode will be explained using the flowchart in FIG. 4(b).
図4(b)のS4b01、S4b02は、図4(a)のS4a02、S4a03とそれぞれ対応し、同様の処理を行っているため、説明を省略する。 S4b01 and S4b02 in FIG. 4(b) correspond to S4a02 and S4a03 in FIG. 4(a), respectively, and perform similar processing, so explanation is omitted.
S4b03では、S4b02のフローにより算出された輝度積算値が閾値Th未満であるかどうかをシステム制御部107が判定する。輝度積算値が閾値Th未満となった場合は外乱光が小さく高速測距モードでも十分な測距精度であると判定し、輝度積算値が閾値Th未満とならなかった場合は外乱光が大きく測距精度が低いため高精度測距モードを継続する必要があると判定する。
In S4b03, the
本実施形態では、閾値Thの設定を、高速測距モードから高精度測距モードに切替える場合と、高精度測距モードから高速測距モードに切替える場合の判定閾値が共通である前提で説明したが、現在の測距モードの状態ごとに異なる閾値Thを設定しても良い。例えば、高精度測距モードの状態は、外乱光による影響を抑えるために差分画像を用いているため、高精度でパターン光のみの成分を抽出出来る。そこで、省電力化などの目的で、パターン光の発光強度やパターン光の検出閾値を低く設定する事も出来る。つまり、高速測距モードから高精度測距モードに切替える場合よりも、閾値Thを低めに設定する事が出来る。その場合、測距モードを切替えるための閾値Thも低めに設定するのが望ましい。このような制御を行う事で、測距モードに連動して輝度積算値が変化した場合でも、適切に測距モードの切替えを行う事が出来る。 In this embodiment, the setting of the threshold Th has been described under the assumption that the judgment threshold is the same when switching from the high-speed ranging mode to the high-precision ranging mode and when switching from the high-precision ranging mode to the high-speed ranging mode. However, a different threshold Th may be set for each state of the current ranging mode. For example, the high-precision ranging mode uses a differential image to suppress the effects of ambient light, so that only the pattern light components can be extracted with high precision. Therefore, for the purpose of power saving, etc., the emission intensity of the pattern light and the detection threshold of the pattern light can be set low. In other words, the threshold Th can be set lower than when switching from the high-speed ranging mode to the high-precision ranging mode. In that case, it is desirable to set the threshold Th for switching the ranging mode low as well. By performing such control, the ranging mode can be appropriately switched even if the luminance integrated value changes in conjunction with the ranging mode.
図4(b)のフローチャートに戻る。S4b03のフローにおいて、S4b02のフローにより算出された輝度積算値が閾値Th未満と判定された場合はS4b04に進み、閾値Th未満と判定されなかった場合はS4b01に戻る。 Returning to the flowchart of FIG. 4B, in the flow of S4b03, if it is determined that the luminance integrated value calculated in the flow of S4b02 is less than the threshold value Th, proceed to S4b04, and if it is not determined that it is less than the threshold value Th, return to S4b01.
S4b04では、測距モードを高精度測距モードから高速測距モードに切替える。具体的には、パターン光照射部101の制御方法を図3(a)から図2(a)に切替える。また、測距部104を用いて測距演算を行う際に、システム制御部107により生成された図3(d)の差分画像を用いる方法から、輝度評価値算出部103から出力された図2(b)の画像を用いる方法に切替える。
In S4b04, the distance measurement mode is switched from the high-precision distance measurement mode to the high-speed distance measurement mode. Specifically, the control method of the pattern
以上説明したように、外乱光が測距精度に与える影響が小さく測距精度として十分な場合は高速測距モードで測距を行い、外乱光が測距精度に与える影響が大きく正確な測距が行えなくなる場合のみ高精度測距モードに切替える。それにより測距速度と測距精度を最適化できる。 As explained above, when the effect of ambient light on distance measurement accuracy is small and the distance measurement accuracy is sufficient, distance measurement is performed in high-speed distance measurement mode, and only when the effect of ambient light on distance measurement accuracy is large and accurate distance measurement is no longer possible, the mode is switched to high-precision distance measurement mode. This allows the distance measurement speed and accuracy to be optimized.
<第2の実施形態>
以下、本発明の実施形態2について説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will now be described.
実施形態2では、測距モードに応じて移動体の走行制御方法を切替える。具体的には、高速測距モードの場合は走行制御方法に制限をかけず、高精度測距モードの場合は走行速度や旋回等の動作に制限をかける。目的は、高精度測距モードにおいて差分画像を生成する際に、パターン光を照射した際の外乱光の画像とパターン光を照射しない際の外乱光の画像の被写体位置が異なる事により、差分画像に輝度差が生じるのを抑えるためである。理想的には、差分画像を生成する2フレーム間で、外乱光により影響を受ける被写体の位置が一致している事が望ましい。 In the second embodiment, the travel control method of the moving body is switched depending on the distance measurement mode. Specifically, in the high-speed distance measurement mode, no restrictions are imposed on the travel control method, and in the high-precision distance measurement mode, restrictions are imposed on the travel speed, turning, and other operations. The purpose is to suppress the occurrence of brightness differences in the difference image when generating a difference image in the high-precision distance measurement mode, which is caused by differences in the subject position between the image of disturbance light when pattern light is irradiated and the image of disturbance light when pattern light is not irradiated. Ideally, it is desirable that the position of the subject affected by disturbance light be consistent between the two frames for generating the difference image.
図6は、本実施形態における高精度測距モードの具体的な走行制御方法について説明したグラフである。高速測距モードについては、実施形態1と同様の制御となるため説明を省略する。
Figure 6 is a graph explaining the specific driving control method in the high-precision distance measurement mode in this embodiment. The high-speed distance measurement mode is controlled in the same way as in
図6は、パターン光照射部101の光照射状態と、撮像部102の制御方法(VD、露光期間、画像出力期間)そして移動体の走行制御方法を示すグラフである。走行制御方法以外のグラフの項目については、図2(a)、図3(a)と同じであるため説明を省略する。
Figure 6 is a graph showing the light irradiation state of the pattern
図6において、t61~t63の期間、つまりNフレーム目の期間は走行制御を通常通り行う。そしてt63~t65の期間、つまりN+1フレーム目の期間は走行制御を制限する。具体的には、画角が変化するような、高速走行、旋回などを行わないようにする。もしくは、走行速度や旋回速度に制限をかける。前述したように、Nフレーム目のt62~t63の期間に露光された被写体画像と、t64~t65の期間に露光された被写体画像が大きく変化した場合、差分画像を生成する際にパターン光以外の輝度差が生じる。それを抑えるために、出来る限り画角が変化しないように走行制御を行う。 In FIG. 6, driving control is performed normally during the period from t61 to t63, i.e., the Nth frame period. Driving control is then restricted during the period from t63 to t65, i.e., the N+1th frame period. Specifically, high-speed driving and turning that would change the angle of view are not performed. Alternatively, restrictions are placed on the driving speed and turning speed. As mentioned above, if there is a significant change between the subject image exposed during the period from t62 to t63 of the Nth frame and the subject image exposed during the period from t64 to t65, a luminance difference other than that of the pattern light will occur when generating the difference image. To suppress this, driving control is performed to prevent the angle of view from changing as much as possible.
N+2フレーム目以降においても、N+2フレーム目、N+4フレーム目、N+6フレーム目、・・・では通常通りの走行を行い、N+3フレーム目、N+5フレーム目、N+7フレーム目、・・・では、高速走行や旋回を禁止もしくは制限する。このような制御を行う事で、外乱光による影響が大きい場合でも、パターン光のみの成分を高精度で検出することが出来る。 After the N+2 frame, normal driving is performed in the N+2, N+4, N+6, etc. frames, but high-speed driving and turning are prohibited or restricted in the N+3, N+5, N+7, etc. frames. By performing this type of control, it is possible to detect the components of only the pattern light with high accuracy, even when the influence of external light is large.
以上のように、高精度測距モードにおいて外乱光を取得するフレームでは高速走行や旋回等の画角が変化する走行を制限もしくは禁止する事で、高精度にパターン光を検出する事が出来る。 As described above, in frames where ambient light is captured in high-precision distance measurement mode, by restricting or prohibiting driving that changes the angle of view, such as high-speed driving or turning, it is possible to detect pattern light with high accuracy.
以上、実施形態1、実施形態2で説明したように、外乱光の強さに応じて測距速度と測距精度の優先度を切替える事で、測距速度と測距精度を最適化する事が出来る。さらに、測距精度を優先する際に画角が変化しないような走行制御を行う事で、高精度に被写体距離の測定を行う事が出来る。 As described above in the first and second embodiments, the priority of distance measurement speed and distance measurement accuracy can be switched depending on the intensity of ambient light, thereby optimizing the distance measurement speed and distance measurement accuracy. Furthermore, when distance measurement accuracy is prioritized, driving control is performed so that the angle of view does not change, making it possible to measure the subject distance with high accuracy.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。 The present invention has been described in detail above based on preferred embodiments, but the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the gist of the invention are also included in the present invention. Parts of the above-mentioned embodiments may be combined as appropriate.
また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線/無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。 The present invention also includes cases where a software program that realizes the functions of the above-mentioned embodiments is supplied to a system or device having a computer capable of executing the program directly from a recording medium or via wired/wireless communication, and the program is executed.
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。 Therefore, the program code that is supplied to and installed on a computer to realize the functional processing of the present invention also realizes the present invention. In other words, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention.
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。 In this case, as long as it has the functionality of a program, the form of the program is not important, such as object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS.
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。 The recording medium for supplying the program may be, for example, a hard disk, a magnetic recording medium such as a magnetic tape, an optical/magnetic optical storage medium, or a non-volatile semiconductor memory.
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。 Another possible method of supplying the program is to store the computer program forming the present invention on a server on a computer network, and have connected client computers download and program the computer program.
<構成1>
パターン光照射手段によって照射された所定の特徴のパターン光を被写体に照射した際の反射光を撮像手段により取得した第1の画像情報に基づいて、外乱光の強さを示す輝度評価値を算出する輝度評価値算出手段と、
前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距手段を制御する制御手段と、を有し、
前記所定の測距モードは、
前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、
前記第1の画像情報と、前記撮像手段によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、
前記制御手段は、前記輝度評価値算出手段により算出された輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距手段を制御する
ことを特徴とする情報処理装置。
<
a luminance evaluation value calculation means for calculating a luminance evaluation value indicating an intensity of disturbance light based on first image information obtained by an imaging means of reflected light when a pattern light having a predetermined characteristic is irradiated by a pattern light irradiation means onto a subject;
a control means for controlling the distance measuring means so as to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measuring mode based on the characteristic information of the pattern light,
The predetermined distance measurement mode is
a first distance measurement mode in which the distance is calculated based on the first image information;
a second distance measurement mode in which the distance is calculated based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired by the imaging means in a state in which the pattern light is not irradiated,
The information processing device characterized in that the control means controls the distance measurement means as to whether to calculate the distance using a first distance measurement mode or a second distance measurement mode based on the luminance evaluation value calculated by the luminance evaluation value calculation means.
<構成2>
前記制御手段は、前記輝度評価値算出手段により算出された輝度評価値が所定の閾値未満の場合、第1の測距モードで前記距離を算出するように前記測距手段を制御し、前記所定の閾値以上の場合、第2の測距モードで前記距離を算出するように前記測距手段を制御し
前記制御手段は、前記所定の閾値を、前記パターン光照射手段の発光強度に応じて決定する
ことを特徴とする構成1に記載の情報処理装置。
<
The control means controls the distance measuring means to calculate the distance in a first distance measuring mode when the brightness evaluation value calculated by the brightness evaluation value calculation means is less than a predetermined threshold, and controls the distance measuring means to calculate the distance in a second distance measuring mode when the brightness evaluation value calculated by the brightness evaluation value calculation means is equal to or greater than the predetermined threshold, and the control means determines the predetermined threshold in accordance with the light emission intensity of the pattern light irradiation means.
<構成3>
移動体に搭載されている情報処理装置であって、
前記制御手段は、前記移動体の動作モードに応じて前記所定の閾値を決定する
ことを特徴とする構成1に記載の情報処理装置。
<Configuration 3>
An information processing device mounted on a moving object,
2. The information processing apparatus according to
<構成4>
前記移動体の動作モードは、測距速度を優先する第1の動作モードと、測距精度を優先する第2の動作モードとを含む
ことを特徴とする構成3に記載の情報処理装置。
<Configuration 4>
4. The information processing apparatus according to configuration 3, wherein the operation modes of the moving body include a first operation mode in which priority is given to distance measurement speed, and a second operation mode in which priority is given to distance measurement accuracy.
<構成5>
前記制御手段は、前記第二の測距モードを実行中、前記パターン光照射手段により照射されるパターン光の強度およびパターン光を検出するための閾値の設定に基づいて、前記所定の閾値を決定する
ことを特徴とする構成1に記載の情報処理装置。
<Configuration 5>
The information processing device described in
<構成6>
前記移動体の走行開始、走行停止、走行速度制御、旋回をさせるための走行制御手段を有し、
前記走行制御手段は、第二の測距モードを実行中であって前記光照射手段によりパターン光を照射した状態で画像を取得した後から、前記パターン光を照射していない状態で画像を取得するまでの期間は、前記移動体の走行速度および旋回を抑制する
ことを特徴とする構成1に記載の情報処理装置。
<Configuration 6>
a travel control means for starting and stopping the travel of the moving body, controlling the travel speed, and turning the moving body;
The information processing device described in
<構成7>
前記輝度評価値は、輝度積算値、輝度平均を含む
ことを特徴とする構成1に記載の情報処理装置。
<Configuration 7>
2. The information processing apparatus according to
<構成8>
パターン光照射工程によって照射された所定の特徴のパターン光を被写体に照射した際の反射光を撮像工程により取得した第1の画像情報に基づいて、外乱光の強さを示す輝度評価値を算出する輝度評価値算出工程と、
前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距工程を制御する制御工程と、を有し、
前記所定の測距モードは、
前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、
前記第1の画像情報と、前記撮像工程によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、
前記制御工程は、前記輝度評価値算出工程により算出された輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距工程を制御する
ことを特徴とする情報処理方法。
<Configuration 8>
a luminance evaluation value calculation step of calculating a luminance evaluation value indicating the intensity of disturbance light based on first image information acquired by an imaging step of reflected light when a pattern light having a predetermined characteristic is irradiated on a subject by the pattern light irradiation step;
a control step of controlling the distance measurement step so as to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measurement mode based on the characteristic information of the pattern light,
The predetermined distance measurement mode is
a first distance measurement mode in which the distance is calculated based on the first image information;
a second distance measurement mode in which the distance is calculated based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired in the imaging step without irradiating the pattern light,
An information processing method characterized in that the control process controls the distance measurement process as to whether to calculate the distance using a first distance measurement mode or a second distance measurement mode based on the brightness evaluation value calculated by the brightness evaluation value calculation process.
<構成9>
構成1~7のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段をコンピュータによって制御するためのコンピュータプログラム。
<Configuration 9>
A computer program for controlling each means of the information processing device according to any one of
101 パターン光照射部
102 撮像部
103 輝度評価値算出部
104 測距部
105 記憶部
106 走行制御部
107 システム制御部
108 光源部
109 パターン生成部
110 レンズ
111 光電変換部
112 A/D変換部
REFERENCE SIGNS
Claims (9)
前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距手段を制御する制御手段と、を有し、
前記所定の測距モードは、
前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、
前記第1の画像情報と、前記撮像手段によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距手段を制御する
ことを特徴とする情報処理装置。 a calculation means for calculating a luminance evaluation value indicating an intensity of disturbance light based on first image information obtained by an imaging means of reflected light when a pattern light having a predetermined characteristic is irradiated onto a subject by a pattern light irradiating means;
a control means for controlling the distance measuring means so as to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measuring mode based on the characteristic information of the pattern light,
The predetermined distance measurement mode is
a first distance measurement mode in which the distance is calculated based on the first image information;
a second distance measurement mode in which the distance is calculated based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired by the imaging means in a state in which the pattern light is not irradiated,
The information processing device characterized in that the control means controls the distance measurement means to determine whether to calculate the distance using a first distance measurement mode or a second distance measurement mode based on the luminance evaluation value calculated by the calculation means.
前記制御手段は、前記所定の閾値を、前記パターン光照射手段の発光強度に応じて決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing device described in claim 1, characterized in that when the brightness evaluation value calculated by the calculation means is less than a predetermined threshold, the control means controls the distance measurement means to calculate the distance in a first distance measurement mode, and when the brightness evaluation value calculated by the calculation means is equal to or greater than the predetermined threshold, the control means controls the distance measurement means to calculate the distance in a second distance measurement mode, and the control means determines the predetermined threshold according to the light emission intensity of the pattern light irradiation means.
前記制御手段は、前記移動体の動作モードに応じて前記所定の閾値を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 An information processing device mounted on a moving object,
3. The information processing apparatus according to claim 2, wherein the control means determines the predetermined threshold value in accordance with an operation mode of the mobile unit.
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 4. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the operation modes of the mobile unit include a first operation mode in which priority is given to distance measurement speed, and a second operation mode in which priority is given to distance measurement accuracy.
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 3. The information processing apparatus according to claim 2, wherein the control means determines the predetermined threshold value based on a setting of an intensity of the pattern light irradiated by the pattern light irradiating means and a threshold value for detecting the pattern light while the second distance measurement mode is being executed.
前記走行制御手段は、第二の測距モードを実行中であって前記パターン光照射手段によりパターン光を照射した状態で画像を取得した後から、前記パターン光を照射していない状態で画像を取得するまでの期間は、前記移動体の走行速度および旋回を抑制する
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 a travel control means for starting and stopping the travel of the moving body, controlling the travel speed, and turning the moving body;
The information processing device according to claim 3, characterized in that the driving control means suppresses the driving speed and turning of the moving body during a period from when an image is acquired while irradiating a pattern light by the pattern light irradiation means while the second distance measurement mode is being executed, to when an image is acquired while not irradiating the pattern light.
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1 , wherein the luminance evaluation value includes an integrated luminance value and an average luminance value.
前記パターン光の特徴情報に基づいて前記被写体までの距離を所定の測距モードで算出するように測距工程を制御する制御工程と、を有し、
前記所定の測距モードは、
前記第1の画像情報に基づいて前記距離を算出する第1の測距モードと、
前記第1の画像情報と、前記撮像工程によりパターン光を照射していない状態で取得された第2の画像情報とに基づいて生成された差分画像に基づいて、前記距離を算出する第2の測距モードとを含み、
前記制御工程は、前記算出工程により算出された輝度評価値に基づいて、第1の測距モードによって前記距離を算出するか、第2の測距モードによって前記距離を算出するかについて前記測距工程を制御する
ことを特徴とする情報処理方法。 a calculation step of calculating a luminance evaluation value indicating an intensity of disturbance light based on first image information obtained by an imaging step of reflecting light when a pattern light having a predetermined characteristic is irradiated on a subject by the pattern light irradiation step;
a control step of controlling the distance measurement step so as to calculate the distance to the subject in a predetermined distance measurement mode based on the characteristic information of the pattern light,
The predetermined distance measurement mode is
a first distance measurement mode in which the distance is calculated based on the first image information;
a second distance measurement mode in which the distance is calculated based on a difference image generated based on the first image information and second image information acquired in the imaging step without irradiating the pattern light,
An information processing method characterized in that the control step controls the distance measurement step as to whether to calculate the distance using a first distance measurement mode or a second distance measurement mode based on the brightness evaluation value calculated by the calculation step.
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