JP7327075B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
受光レンズ(22)を介して受光した際に輝度変化のあった画素に対応して当該画素の位置が特定される二次元点データを含めたイベントデータを出力する撮像素子(21)と、
前記受光レンズの焦点位置を調整するための調整機構(23)と、
前記調整機構を駆動制御する制御部(11)と、
前記調整機構により前記受光レンズの焦点位置が調整されている状態で、一定期間内に前記撮像素子から出力される複数の前記イベントデータの前記二次元点データをそれぞれ点として所定の平面にプロットしたときの点の密度に相当する点密度を算出する点密度算出部(11)と、
を備え、
前記点密度算出部は、最近隣距離法、K関数法、及びカーネル法が含まれる所定の算出方法によって前記点密度を算出し、
前記制御部は、前記点密度算出部により前記点密度が算出されると、当該点密度と過去に算出された前記点密度との比較結果に基づいて前記調整機構を駆動制御することで、前記焦点位置を合焦位置に向けて調整することを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の撮像装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る撮像装置10は、いわゆるイベントカメラとして機能する装置である。この撮像装置10は、輝度変化のあった画素に対応して当該画素の位置が特定される二次元点データと時間と輝度変化の極性とを含めるようにイベントデータを出力し、一定期間内に出力される複数のイベントデータの二次元点データをそれぞれ点として所定の平面にプロットするようにして、計測対象物を撮像した画像データを生成する。
ピントがずれている状態(焦点位置が合焦位置からずれている状態)で一定期間内に撮像素子21から出力される複数のイベントデータの二次元点データをそれぞれ点として所定の平面にプロットした場合、計測対象物のエッジが不鮮明になるために、点データがばらつきやすくなる。一方、ピントが合っている状態(焦点位置が合焦位置に一致している状態)で一定期間内に撮像素子21から出力される複数のイベントデータの二次元点データをそれぞれ点として所定の平面にプロットした場合、計測対象物のエッジが鮮明になるために、二次元点データの点密度が高くなる。
制御部11により焦点位置調整処理が開始されると、調整機構23の駆動制御に応じて受光レンズ22を既定の方向(例えば調整方向一側)に移動させて焦点位置が調整された状態で(S101)、ステップS103に示すプロットデータ作成処理がなされる。この処理では、一定期間(例えば、100μs)内に撮像素子21から出力される複数のイベントデータの二次元点データがそれぞれ点として所定の平面にプロットされる。
(1)制御部11にてなされる焦点位置調整処理では、一定期間内に撮像素子21から出力される複数のイベントデータの二次元点データを、説明の便宜上、所定の平面にプロットしてから上記点密度を算出しているが、これに限らず、プロットすることなく二次元点データから上記点密度を直接算出してもよい。また、一定期間内に撮像素子21から出力されるイベントデータの個数がカウント部として機能する制御部11によりカウントされ、このカウントされる個数が所定数以上となる場合に点密度が算出されてもよい。これにより、イベントデータの個数が上記所定数未満となる場合、すなわち、計測対象物が存在していないがノイズが検出されるような場合には点密度が算出されないので、不要に調整機構23が駆動されることもなく、不要な焦点位置の調整を抑制することができる。
11…制御部(点密度算出部)
21…撮像素子
22…受光レンズ
23…調整機構
Claims (5)
- 受光レンズを介して受光した際に輝度変化のあった画素に対応して当該画素の位置が特定される二次元点データを含めたイベントデータを出力する撮像素子と、
前記受光レンズの焦点位置を調整するための調整機構と、
前記調整機構を駆動制御する制御部と、
前記調整機構により前記受光レンズの焦点位置が調整されている状態で、一定期間内に前記撮像素子から出力される複数の前記イベントデータの前記二次元点データをそれぞれ点として所定の平面にプロットしたときの点の密度に相当する点密度を算出する点密度算出部と、
を備え、
前記点密度算出部は、最近隣距離法、K関数法、及びカーネル法が含まれる所定の算出方法によって前記点密度を算出し、
前記制御部は、前記点密度算出部により前記点密度が算出されると、当該点密度と過去に算出された前記点密度との比較結果に基づいて前記調整機構を駆動制御することで、前記焦点位置を合焦位置に向けて調整することを特徴とする撮像装置。 - 前記制御部は、前記点密度算出部により前記点密度が算出されると、当該点密度と過去に算出された前記点密度との差が所定値以上である場合に限って前記調整機構を駆動制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記一定期間内に前記撮像素子から出力される前記イベントデータの個数をカウントするカウント部を備え、
前記点密度算出部は、前記カウント部によりカウントされる個数が所定数以上となる場合に前記点密度を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、明るくなる輝度変化の場合にプラス輝度変化のイベントデータを出力し、暗くなる輝度変化の場合にマイナス輝度変化のイベントデータを出力するように構成され、
前記点密度算出部は、前記プラス輝度変化のイベントデータの前記二次元点データ及び前記マイナス輝度変化のイベントデータの前記二次元点データのいずれか一方をそれぞれ点として前記所定の平面にプロットしたときの点の密度に相当するように前記点密度を算出することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記点密度算出部は、前記所定の平面を既定数のブロックに区分けして、前記イベントデータの個数が所定個数以上となるブロックについて、最近隣距離法を用いてブロックごとに各二次元点データに関して平均最近隣距離を算出し、各平均最近隣距離の平均値を前記点密度として算出することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の撮像装置。
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Title |
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Guillermo GALLEGO et al.,"Focus Is All You Need:Loss Functions for Event-Based Vision",2019 IEEE/CVFConference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR),2019年06月,pp.12272-12281,DOI: 10.1109/CVPR.2019.01256 |
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