JP7005175B2 - 距離測定装置、距離測定方法及び撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、良好に距離を測定し得る距離測定装置、距離測定方法及び撮像装置を提供することにある。
本発明の実施の形態について図面を用いて以下に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
第1実施形態による距離測定装置及び距離測定方法について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態による距離測定装置を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態による距離測定装置100は、光を照射する照射部101と、視点の異なる複数の画像、即ち、視差画像を取得し得る撮像部103と、本実施形態による距離測定装置100の全体的な制御を司る制御部104とを備えている。
ステップS1101において、制御部104は、パターンを備えた光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備えた光を被写体102に照射した状態で撮影することによって得られた第1の視差画像、即ち、第1のA像701Aと第1のB像701Bとが得られる。撮像部103に備えられた処理部(制御部)204は、撮像部103に備えられたメモリ205に第1のA像701Aと第1のB像701Bとを記憶する。この後、ステップS1102に移行する。
第2実施形態による距離測定装置及び距離測定方法について図面を用いて説明する。図12は、本実施形態による距離測定装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態による距離測定装置は、反射率の影響を解消するための補正処理を行うか否かの判定を行うものである。処理部204は、補正処理に用いられる第3の画像(第2のA像801A)と第4の画像(第2のB像801B)の取得を行うか否かを、第1の画像(第1のA像701A)、又は、第2の画像(第1のB像701B)に基づいて判定する。
ステップS1204において、制御部104は、第1実施形態において上述したステップS1102と同様に、パターンを備えない一様な光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備えない光を被写体102に照射した状態で撮影することによって得られた第2の視差画像、即ち、第2のA像801Aと第2のB像801Bとが得られる。処理部204は、メモリ205に第2のA像801Aと第2のB像801Bとを記憶する。この後、ステップS1205に移行する。
ステップS1207において、撮像部103に備えられた処理部204は、第1実施形態において上述したステップS1105と同様に、既知の手法によって視差量を距離値に換算する。こうして、距離値、即ち、被写体102までの距離が求められる。
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。
102…被写体
103…撮像部
104…処理部
105…光源部
106…空間光変調器
107…投影レンズ
108…照射部用制御部
203…撮像素子
204…処理部
205…メモリ
206…撮像光学系
Claims (21)
- パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得する取得部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するように制御する
ことを特徴とする距離測定装置。 - パターンを備えた第1の光としての第1の赤外光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の赤外光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の光としての第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得する取得部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする距離測定装置。 - 前記第5の画像は、前記第1の画像を前記第3の画像で除算することによって生成され、
前記第6の画像は、前記第2の画像を前記第4の画像で除算することによって生成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の距離測定装置。 - 前記第5の画像は、前記第1の画像から前記第3の画像を減算することによって生成され、
前記第6の画像は、前記第2の画像から前記第4の画像を減算することによって生成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の距離測定装置。 - パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第7の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第8の画像とを取得する取得部と、
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成する生成部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする距離測定装置。 - 前記距離に関する情報は、視差量であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の距離測定装置。
- 前記距離に関する情報は、前記被写体までの距離であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の距離測定装置。
- 光源部と、前記光源部から発せられる光を変調することによって前記第1の光を生成する空間光変調器とを備え、前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部を更に備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の距離測装置。
- 光源部と、前記光源部から発せられる光から前記第1の光を生成するマスクとを備え、
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部を更に備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 光源部と、前記光源部から発せられる光から前記第1の光を生成するマスクと、
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部と、
を備え、
前記光源部は、白色光源を備えることを特徴とする請求項1又は5に記載の距離測定装置。 - 光源部と、前記光源部から発せられる光から前記第1の光を生成するマスクと、
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部と、
を備え、
前記光源部は、赤色の光源と、緑色の光源と、青色の光源とを備えることを特徴とする請求項1又は5に記載の距離測定装置。 - 前記光源部は、赤外光源を備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の距離測定装置。
- 被写体を撮像することにより、パターンを備えた第1の光が前記被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得する撮像部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するように制御する
ことを特徴とする撮像装置。 - パターンを備えた第1の赤外光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の赤外光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得する取得部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 被写体を撮像することにより、パターンを備えた第1の光が前記被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第3の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第7の画像と、前記第3の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第8の画像とを取得する撮像部と、
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成する生成部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。 - パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、
前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 - パターンを備えた第1の赤外光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の赤外光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 - パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第3の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第7の画像と、前記第3の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第8の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 - コンピュータに、
パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、
前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
パターンを備えた第1の赤外光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の赤外光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第3の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第7の画像と、前記第3の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第8の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を実行させるためのプログラム。
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