JP7410806B2 - stereo camera - Google Patents
stereo camera Download PDFInfo
- Publication number
- JP7410806B2 JP7410806B2 JP2020104206A JP2020104206A JP7410806B2 JP 7410806 B2 JP7410806 B2 JP 7410806B2 JP 2020104206 A JP2020104206 A JP 2020104206A JP 2020104206 A JP2020104206 A JP 2020104206A JP 7410806 B2 JP7410806 B2 JP 7410806B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- hyperboloid mirror
- wavelength
- optical system
- imaging optical
- 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.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 70
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Lenses (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
本発明は、ステレオカメラに関し、例えば、双曲面ミラーを備えたステレオカメラに関する。 The present invention relates to a stereo camera, and for example, to a stereo camera equipped with a hyperboloid mirror.
自動運転の実現において、自動車の全周囲(360°)の物体を画像によって認識する方法、および、距離測定に基づいた3次元センシングが必要とされる。 In order to realize autonomous driving, a method for recognizing objects all around the vehicle (360°) using images and three-dimensional sensing based on distance measurement are required.
例えば、特許文献1には、双曲面ミラーを用いて全周囲カメラを構成し、画像から全周囲の物体の画像を取得する技術が開示されている。特許文献2には、魚眼ステレオカメラを用いて全周囲を3次元センシングする技術が開示されている。特許文献3には、双曲面ミラーとその反射光とを撮影可能な2組のカメラを上下に設けることで、ステレオカメラを構成し、全周囲の3次元空間認識を行う技術が開示されている。特許文献4には、2枚の双曲面ミラーを同じ方向に設け、1台のカメラによってそれらの反射光を撮影することで、ステレオカメラを構成し、全周囲の3次元空間認識を行う技術が開示されている。
For example,
特許文献5には、互いの頂点が対向するように、上下に設けられた2つの双曲面ミラーが開示されている。そして、一方の双曲面ミラーは、互いの円錐定数が異なる外周側双曲面ミラーおよび内周側双曲面ミラーを備えている。非特許文献1には、互いに対向するように2枚の双曲面ミラーを設け、一方の双曲面ミラーの内部にカメラを設けることで、全周囲の3次元検知を行う技術が開示されている。
Patent Document 5 discloses two hyperboloid mirrors provided one above the other so that their apexes face each other. One of the hyperboloid mirrors includes an outer hyperboloid mirror and an inner hyperboloid mirror having different conic constants. Non-Patent
夜間における物体の検知および距離測定は、可視光線だけではなく遠赤外線にも対応していることが必要とされる。また、建築現場などの作業現場においても、画像によって全周囲の物体を把握すること、および、距離測定に基づいた3次元センシングが必要とされる。この場合も、夜間における物体の把握および物体の温度情報の取得のために、3次元センシングが遠赤外線に対応していることが必要とされる。 Detecting objects and measuring distances at night requires not only visible light but also far-infrared light. Furthermore, at work sites such as construction sites, it is necessary to grasp all surrounding objects using images and three-dimensional sensing based on distance measurement. In this case as well, three-dimensional sensing is required to be compatible with far-infrared rays in order to grasp the object and obtain temperature information of the object at night.
しかしながら、上述の特許文献1~5および非特許文献1には、波長に関する記述はなく、多波長を用いた情報の取得が想定されていない。本願において開示される発明は、このような状況を鑑みて成されたものであり、ステレオカメラ(全周囲カメラ)におけるある波長での3次元センシング情報に、他の波長での情報を付加することを主な目的とする。
However, the above-mentioned
その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。 Other objects and novel features will become apparent from the description herein and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief overview of typical embodiments disclosed in this application will be as follows.
一実施の形態におけるステレオカメラは、凸型の第1双曲面ミラーと、前記第1双曲面ミラーと中心軸を共通とし、前記第1双曲面ミラーと離れて設けられ、且つ、その頂点が前記第1双曲面ミラーの頂点と対向する凸型の第2双曲面ミラーと、前記第1双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第1波長の光を収束させるための第1結像光学系と、前記第1結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第1波長の光の出力画像を生成するための第1イメージセンサと、前記第2双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第2波長の光を収束させるための第2結像光学系と、前記第2結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第2波長の光の出力画像を生成するための第2イメージセンサと、を備える。 In one embodiment, the stereo camera includes a convex first hyperboloid mirror that shares a central axis with the first hyperboloid mirror, is provided apart from the first hyperboloid mirror, and has an apex that is located at a distance from the first hyperboloid mirror. a convex second hyperboloid mirror facing the apex of the first hyperboloid mirror; and a first imaging optical system provided near the apex of the first hyperboloid mirror for converging light of a first wavelength. a first image sensor for generating an output image of light of the first wavelength based on the light incident through the first imaging optical system; and a first image sensor near the apex of the second hyperboloid mirror. and a second imaging optical system for converging the light of the second wavelength, and an output image of the light of the second wavelength based on the light incident through the second imaging optical system. and a second image sensor for generating the image.
一実施の形態によれば、ステレオカメラにおいて、ある波長での3次元センシング情報に、他の波長での情報を付加することができる。 According to one embodiment, in a stereo camera, three-dimensional sensing information at one wavelength can be supplemented with information at other wavelengths.
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiment, members having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof will be omitted. Furthermore, in the following embodiments, descriptions of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
(実施の形態1)
<ステレオカメラ10の構成>
以下に図1~図5を用いて、実施の形態1におけるステレオカメラ10について説明する。ステレオカメラ10は、少なくとも2種類以上の波長(多波長)を扱うことができ、全周囲(360°)における物体の検知を行うことができる多波長全周囲カメラである。
(Embodiment 1)
<Configuration of
The
図1に示されるように、ステレオカメラ10は、上側双曲面ミラー20、下側双曲面ミラー30、第1波長の光を収束させるための結像光学系41、第2波長の光を収束させるための結像光学系42、第1波長の光の出力画像を生成するためのイメージセンサ51、第2波長の光の出力画像を生成するためのイメージセンサ52、駆動制御部80および画像処理部90を備える。
As shown in FIG. 1, the
上側双曲面ミラー20および下側双曲面ミラー30は、それぞれ凸型の双曲面を有するミラーである。下側双曲面ミラー30は、上側双曲面ミラー20と中心軸CAを共通とし、上側双曲面ミラー20と離れて設けられている。下側双曲面ミラー30の頂点は、上側双曲面ミラー20の頂点と対向している。
The
また、下側双曲面ミラー30は、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32を含む。外周側双曲面ミラー31は、内周側双曲面ミラー32と中心軸CAを共通とし、内周側双曲面ミラー32の外周に設けられている。なお、外周側双曲面ミラー31と内周側双曲面ミラー32との境界には、多少の段差があってもよい。また、後で詳細に説明するが、内周側双曲面ミラー32の円錐定数κの絶対値は、外周側双曲面ミラー31の円錐定数κの絶対値と異なり、外周側双曲面ミラー31の円錐定数κの絶対値よりも大きくなるように設定されている。
Further, the
また、結像光学系41、結像光学系42、イメージセンサ51およびイメージセンサ52も、中心軸CAと重なる位置に設けられている。
Further, the imaging
実施の形態1では、第1波長の光は、例えば可視光線であり、第2波長の光は、例えば遠赤外線である。上側双曲面ミラー20および下側双曲面ミラー30(外周側双曲面ミラー31、内周側双曲面ミラー32)は、それぞれ、第1波長の光および第2波長の光を反射可能な材料からなり、例えば金属材料からなる鏡である。
In the first embodiment, the first wavelength light is, for example, visible light, and the second wavelength light is, for example, far infrared rays. The
上側双曲面ミラー20の頂点付近には、第1開口部61が設けられ、下側双曲面ミラー30の頂点付近には、第2開口部62が設けられている。第1波長用の結像光学系41は、上側双曲面ミラー20の頂点付近に設けられ、第1開口部61内に設けられている。第2波長用の結像光学系42は、下側双曲面ミラー30の頂点付近に設けられ、第2開口部62内に設けられている。
A
結像光学系41および結像光学系42は、それぞれ1枚以上のレンズから成る。また、被写体100から出射される光LIは、第1波長の光LI1および光LI2と、第2波長の光LI3とを含む。
The imaging
被写体100から出射される光LIのうち第1波長の光LI1および光LI2は、第1波長用の結像光学系41を介して第1波長用のイメージセンサ51に入射する。すなわち、 結像光学系41は、上側双曲面ミラー20で反射され、更に下側双曲面ミラー30の内周側双曲面ミラー32で反射された第1波長の光LI1と、下側双曲面ミラー30で反射された第1波長の光LI2とを収束する。その後、収束された光LI1および光LI2は、イメージセンサ51に入射する。
Of the light LI emitted from the subject 100, light LI1 and light LI2 of the first wavelength enter the
同様に、被写体100から出射される光LIのうち第2波長の光LI3は、第2波長用の結像光学系42を介して第2波長用のイメージセンサ52に入射する。すなわち、結像光学系42は、上側双曲面ミラー20で反射された第2波長の光LI3を収束する。その後、収束された光LI3は、イメージセンサ52に入射する。
Similarly, of the light LI emitted from the subject 100, the light LI3 of the second wavelength enters the
第1波長用のイメージセンサ51および第2波長用のイメージセンサ52は、それぞれ、半導体デバイスであり、例えばCMOSイメージセンサである。イメージセンサ51およびイメージセンサ52は、駆動制御部80に電気的に接続され、駆動制御部80は、画像処理部90に電気的に接続されている。
The
駆動制御部80は、イメージセンサ51およびイメージセンサ52の各々の駆動を制御する。イメージセンサ51は、駆動制御部80からの制御信号に従って、結像光学系41を介して入射した第1波長の光LI1および光LI2に基づいて、第1波長の光の出力画像IM1を生成する。イメージセンサ52は、駆動制御部80からの制御信号に従って、結像光学系42を介して入射した第2波長の光LI3に基づいて、第2波長の光の出力画像IM2を生成する。出力画像IM1および出力画像IM2は、図3および図4に示されている。
The
駆動制御部80は、イメージセンサ51から出力された出力画像IM1と、イメージセンサ52から出力された出力画像IM2とを画像処理部90へ供給する。画像処理部90は、供給された出力画像IM1に基づいて、被写体100の第1波長の光の3次元位置情報を生成する。また、画像処理部90は、供給された出力画像IM2に基づいて、被写体100の第2波長の光の画像情報を生成し、第2波長の光の画像情報を第1波長の光の3次元位置情報に足し合わせる。
The
このように、ステレオカメラ10では、ある波長での被写体の全周囲の3次元位置情報と、別の波長で撮影した全周囲の画像情報とが同時に得られる。なお、第2波長の光として遠赤外線を利用した場合、第2波長の光の画像情報は、暗視画像または熱画像である。
In this manner, the
ここで、上側双曲面ミラー20、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32などの双曲面ミラーの一般的な性質について説明する。
Here, general properties of hyperboloid mirrors such as the
上側双曲面ミラー20、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32の各々の双曲面は、以下の数式1によって表される2次曲面において、円錐定数κが-1よりも小さい場合に相当する。ここで、数式1におけるz(r)は、光軸上の頂点を原点とする光軸方向の面のサグ量である。cは、光軸上の曲率(軸上曲率)である。rは、光軸からの半径座標である。
Each of the hyperboloids of the
一般に、双曲面は2つの焦点を有する。2つの焦点の座標は、面頂点を基準として以下の数式2によって表される。 Generally, a hyperboloid has two foci. The coordinates of the two focal points are expressed by Equation 2 below with respect to the surface apex.
なお、数式2における±が+である場合、それは、双曲面の内側にある焦点の座標を表す。数式2における±が-である場合、それは、双曲面の外側にある焦点の座標を表す。以下では、双曲面の内側にある焦点を第1焦点と称し、双曲面の外側にある焦点を第2焦点と称する。 Note that when ± in Equation 2 is +, it represents the coordinates of the focal point inside the hyperboloid. When ± in Equation 2 is -, it represents the coordinates of the focal point outside the hyperboloid. Hereinafter, the focus located inside the hyperboloid will be referred to as the first focus, and the focus located outside the hyperboloid will be referred to as the second focus.
双曲面ミラーは、第1焦点に向かう光線を双曲面で反射した場合、その反射光を第2焦点に集光させる性質を有する。逆に、双曲面ミラーは、第2焦点から出射された光を、第1焦点から出射された光のように反射する性質を有する。 A hyperboloid mirror has a property of condensing the reflected light at a second focal point when a ray of light directed toward a first focal point is reflected by a hyperbolic surface. Conversely, a hyperboloid mirror has the property of reflecting the light emitted from the second focal point like the light emitted from the first focal point.
以下に図2を用いて、上側双曲面ミラー20および下側双曲面ミラー30(外周側双曲面ミラー31、内周側双曲面ミラー32)において反射される光LI1~LI3について説明する。
The lights LI1 to LI3 reflected by the
図2に示されるように、上側双曲面ミラー20の第2焦点20bは、内周側双曲面ミラー32の第1焦点32aと略一致する。また、この一致点は、外周側双曲面ミラー31の第1焦点31aと一致する必要はないが、第1焦点31aの近傍に位置する。
As shown in FIG. 2, the second
また、外周側双曲面ミラー31の第2焦点31bは、内周側双曲面ミラー32の第2焦点32bと略一致する。この一致点には、結像光学系41が設けられている。この一致点は、上側双曲面ミラー20の第1焦点20aと一致する必要はないが、第1焦点20aの近傍に位置する。
Further, the second
このような関係によって、被写体100からの光LIのうち、上側双曲面ミラー20の第1焦点20a(上側視点)に向かう光LI1は、上側双曲面ミラー20によって反射され、上側双曲面ミラー20の第2焦点20bに集光される。
Due to this relationship, among the light LI from the subject 100, the light LI1 directed toward the first
上側双曲面ミラー20の第2焦点20bは、内周側双曲面ミラー32の第1焦点32aと略一致する。従って、第2焦点20bに集光される光LI1は、内周側双曲面ミラー32の第1焦点32aに向かう光と見做せるので、光LI1は、内周側双曲面ミラー32で再び反射され、内周側双曲面ミラー32の第2焦点32bに集光される。
The second
また、被写体100からの光LIのうち、外周側双曲面ミラー31の第1焦点31a(下側視点)に向かう光LI2は、外周側双曲面ミラー31で反射され、外周側双曲面ミラー31の第2焦点31bに集光される。
Furthermore, among the light LI from the subject 100, the light LI2 directed toward the first
このように集光された光LI1および光LI2は、第1波長用の結像光学系41によって収束され、第1波長用のイメージセンサ51に同時に入射する。
The light LI1 and the light LI2 thus condensed are converged by the imaging
図3に示されるように、第1波長用のイメージセンサ51は、内周側に第1焦点20a(上側視点)から見た被写体100の像IM1aを生成し、同時に、外周側に第1焦点31a(下側視点)から見た被写体100の像IM1bを生成する。このようにして、イメージセンサ51は、像IM1aおよび像IM1bからなる第1波長の光の出力画像IM1を生成できる。すなわち、イメージセンサ51は、異なる2つの視点から被写体100を撮像した場合に対応し、且つ、2つの第1波長の光の像IM1a、IM1bからなる出力画像IM1を生成可能である。
As shown in FIG. 3, the
一方、被写体100からの光LIのうち第2波長の光LI3は、上側双曲面ミラー20によって反射され、第2波長用の結像光学系42に集光される。集光された光LI3は、結像光学系42によって収束され、第2波長用のイメージセンサ52に入射する。図4に示されるように、第2波長用のイメージセンサ52は、被写体100の第2波長の光の像IM2aからなる出力画像IM2を生成できる。
On the other hand, of the light LI from the subject 100, the light LI3 having the second wavelength is reflected by the
このようにして得られた第1波長の光の出力画像IM1および第2波長の光の出力画像IM2は、駆動制御部80を介して画像処理部90に供給される。画像処理部90は、出力画像IM1を、像IM1aが写されている内周領域と、像IM1bが写されている外周領域とに分離し、それぞれに射影変換処理を行う。そして、画像処理部90は、射影変換処理で得られた2枚の画像を用いてステレオマッチング処理を行い、被写体100の第1波長の光の3次元位置情報を生成する。
The output image IM1 of the light of the first wavelength and the output image IM2 of the light of the second wavelength thus obtained are supplied to the
また、画像処理部90は、第2波長の光の出力画像IM2から暗視画像または熱画像などの第2波長の光の画像情報を生成し、第2波長の光の画像情報を第1波長の光の3次元位置情報と統合する。
The
以上のように、実施の形態1におけるステレオカメラ10では、ある波長での被写体の全周囲の3次元位置情報と、別の波長で撮影した全周囲の画像情報とが同時に得られる。このため、全周囲の物体の3次元位置情報に、別の波長から得られる情報を付加させることができる。
As described above, the
また、第1波長の光とは別の第2波長の光を利用しているので、第1波長の光だけでは物体の正確な検知が困難な状況においても、物体の検知を安定して行うことができる。例えば第2波長の光が遠赤外線である場合、物体の温度情報から画像情報を取得できる。これにより、物体の周囲の環境が、夜間または悪天候のような場合であっても、物体の検知を安定して行うことができる。すなわち、実施の形態1によれば、ステレオカメラにおける物体検知の冗長性を向上させることができる。 In addition, since it uses light with a second wavelength that is different from the light with the first wavelength, it can stably detect objects even in situations where it is difficult to accurately detect objects with only light with the first wavelength. be able to. For example, if the second wavelength light is far infrared rays, image information can be obtained from the temperature information of the object. As a result, the object can be stably detected even when the environment around the object is night or bad weather. That is, according to the first embodiment, the redundancy of object detection in the stereo camera can be improved.
<上側双曲面ミラー20、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32と、その他の関係とについて>
ステレオカメラ10においては、内周側双曲面ミラー32の円錐定数κの絶対値が、外周側双曲面ミラー31の円錐定数κの絶対値と異なり、外周側双曲面ミラー31の円錐定数κの絶対値よりも大きくなるように設定されている。これにより、第1波長の光の出力画像IM1においては、上側視点20aから見た被写体100の像の大きさと、下側視点31aから見た被写体100の像の大きさとが揃えられている。
<About the
In the
第1波長の光の出力画像IM1における内周側の像および外周側の像のサイズを揃えることで、2つの像の解像度を合わせることができ、ステレオマッチング処理の精度を向上させることができる。 By making the sizes of the inner image and the outer image of the output image IM1 of the first wavelength light the same, the resolutions of the two images can be matched, and the accuracy of the stereo matching process can be improved.
また、実施の形態1におけるステレオカメラ10では、上側双曲面ミラー20には、下側双曲面ミラー30よりも口径が大きい双曲面ミラーが採用されている。上側双曲面ミラー20の口径を下側双曲面ミラー30の口径よりも大きくすることで、下側視点31aの上向き画角の光線を上側視点20aで受光でき、ステレオ視を行うことができる上下の画角範囲を最大限まで広く確保することが可能となる。
Further, in the
なお、仮に、上側双曲面ミラー20の口径が下側双曲面ミラー30の口径と略等しい場合、下側双曲面ミラー30が外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32に分離されているので、下側視点31aの視野範囲は、必然的に狭くなってしまう。
Note that if the aperture of the
ところで、ステレオカメラ10では、口径が大きい上側双曲面ミラー20が上側に設けられ、口径が小さい下側双曲面ミラー30が下側に設けられている。しかし、上側双曲面ミラー20および下側双曲面ミラー30の上下の位置関係が反対であってもよく、互いの頂点が対向していればよい。
By the way, in the
図5は、上側双曲面ミラー20、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32に関する曲率半径r、円錐定数κ、頂点位置および口径の一例を示している。
FIG. 5 shows an example of the radius of curvature r, conic constant κ, vertex position, and aperture regarding the
ここでは、上側双曲面ミラー20では、曲率半径rは15mm、円錐定数κは-3.1、頂点位置は0mm、口径は34mmに設定されている。外周側双曲面ミラー31では、曲率半径rは-17mm、円錐定数κは-2.94、頂点位置は-18.5056mm、口径は25mmに設定されている。内周側双曲面ミラー32では、曲率半径rは-22mm、円錐定数κは-130、頂点位置は-18.5086mm、口径は9mmに設定されている。
Here, in the
ただし、これらのパラメータは一例に過ぎず、ステレオカメラ10に要求される仕様に応じて、適切なパラメータを有する上側双曲面ミラー20、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32を採用することができる。
However, these parameters are only examples, and depending on the specifications required for the
(実施の形態2)
以下に図6を用いて、実施の形態2におけるステレオカメラ10を説明する。なお、以下では、主に実施の形態1との相違点について説明する。
(Embodiment 2)
The
実施の形態2では、外周側双曲面ミラー31および内周側双曲面ミラー32を含む下側双曲面ミラー30は、第1波長の光を反射可能であり、且つ、第2波長の光を透過可能な材料からなる。なお、内周側双曲面ミラー32だけに、上記材料を適用してもよい。すなわち、下側双曲面ミラー30の全部または一部が、上記材料で構成される。第1波長の光が可視光線であり、第2波長の光が遠赤外線である場合、上記材料の例として、例えばゲルマニウムが挙げられる。
In the second embodiment, the
図6に示されるように、第1波長の光LI1および光LI2の反射に関して、実施の形態2は、実施の形態1と同様であり、第1波長用のイメージセンサ51で取得される出力画像IM1および第1波長の光の3次元位置情報に変更はない。
As shown in FIG. 6, the second embodiment is similar to the first embodiment with respect to the reflection of the first wavelength light LI1 and the light LI2, and the output image obtained by the
一方、実施の形態2では、第2波長の光が下側双曲面ミラー30を透過する。それ故、実施の形態1において下側双曲面ミラー30の頂点付近に設けられていた第2開口部62は、必須ではない。すなわち、下側双曲面ミラー30に第2開口部62を設けずに、第2波長用の結像光学系42が下側双曲面ミラー30に覆われていてもよい。
On the other hand, in the second embodiment, light of the second wavelength is transmitted through the
この場合、結像光学系42およびイメージセンサ52の配置位置の自由度を高めることができる。実施の形態1では、第2開口部62は、結像光学系42およびイメージセンサ52の配置に依存して設けられている必要があるので、第2開口部62を広くすることは、下側双曲面ミラー30の領域を狭めることになる。そうすると、第1波長の光の出力画像IM1を構成する像IM1aを写すための内周領域が、狭まってしまう。
In this case, the degree of freedom in the arrangement positions of the imaging
実施の形態2では、図6に示されるように、例えば、結像光学系42を下側に移動させ、上側双曲面ミラー20の第2焦点20bと、結像光学系42とを略一致させている。このため、イメージセンサ52で取得される第2波長の光の出力画像IM2を構成する像IM2aの視点が、下側視点31aと一致し、第1波長の光の3次元位置情報と第2波長の光の画像情報との統合が、容易になる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, for example, the imaging
(実施の形態3)
以下に図7および図8を用いて、実施の形態3におけるステレオカメラ10を説明する。なお、以下では、主に実施の形態1との相違点について説明する。
(Embodiment 3)
The
実施の形態3では、第2波長用の結像光学系42は、広角レンズである。
In the third embodiment, the imaging
図7に示されるように、第1波長の光LI1および光LI2の反射に関して、実施の形態2は、実施の形態1と同様であり、第1波長用のイメージセンサ51で取得される出力画像IM1および第1波長の光の3次元位置情報に変更はない。
As shown in FIG. 7, the second embodiment is similar to the first embodiment with respect to the reflection of the first wavelength light LI1 and the light LI2, and the output image obtained by the
一方で、結像光学系42には、上側双曲面ミラー20で反射した第2波長の光LI3に加えて、第2波長の光LI4が直接入射する。
On the other hand, in addition to the second wavelength light LI3 reflected by the
従って、図8に示されるように、第2波長用のイメージセンサ52は、光LI3に基づいて、内周側に上側視点20aから見た被写体100の像IM2aを生成し、同時に、光LI4に基づいて、外周側に視点位置が結像光学系42である被写体100の像IM2bが得られる。このようにして、イメージセンサ52は、像IM2aおよび像IM2bからなる第2波長の光の出力画像IM3を生成できる。すなわち、イメージセンサ52は、異なる2つの視点から被写体100を撮像した場合に対応し、且つ、2つの第2波長の光の像IM2a、IM2bからなる出力画像IM2を生成可能である。
Therefore, as shown in FIG. 8, the
このようにして得られた第1波長の光の出力画像IM1および第2波長の光の出力画像IM3は、駆動制御部80を介して画像処理部90に供給される。画像処理部90は、出力画像IM3を、像IM2aが写されている内周領域と、像IM2bが写されている外周領域とに分離し、それぞれに射影変換処理を行う。そして、画像処理部90は、射影変換処理で得られた2枚の画像においてステレオマッチング処理を行い、被写体100の第2波長の光の3次元位置情報を生成し、生成された第2波長の光の3次元位置情報を第1波長の光の3次元位置情報と組みわせる。
The output image IM1 of the light of the first wavelength and the output image IM3 of the light of the second wavelength thus obtained are supplied to the
実施の形態3では、第2波長の光の画像情報よりも情報量の多い第2波長の光の3次元位置情報が生成できるので、実施の形態1と比較して、第1波長とは異なる物体の性質を反映した3次元位置情報の取得と、3次元位置情報取得の冗長性の向上が可能となる。 In the third embodiment, it is possible to generate three-dimensional position information of the light of the second wavelength, which has a larger amount of information than the image information of the light of the second wavelength. It is possible to acquire three-dimensional position information that reflects the properties of an object and to improve the redundancy of acquiring three-dimensional position information.
なお、実施の形態3で開示した技術と、実施の形態2で開示した技術とを組み合わせて適用することも可能である。 Note that it is also possible to apply a combination of the technology disclosed in Embodiment 3 and the technology disclosed in Embodiment 2.
(実施の形態4)
以下に図9~図11を用いて、実施の形態4におけるステレオカメラ10を説明する。なお、以下では、主に実施の形態1との相違点について説明する。
(Embodiment 4)
The
図9に示されるように、実施の形態4では、上側双曲面ミラー20と下側双曲面ミラー30との間に、中間双曲面ミラー70が設けられている。中間双曲面ミラー70は、凸型の双曲面を有するミラーであり、上側双曲面ミラー20および下側双曲面ミラー30と中心軸CAを共通とする。中間双曲面ミラー70の頂点は、下側双曲面ミラー30の頂点と対向している。
As shown in FIG. 9, in the fourth embodiment, an
図10に示されるように、中間双曲面ミラー70は、中間外周側双曲面ミラー71および中間内周側双曲面ミラー72を含む。中間外周側双曲面ミラー71は、中間内周側双曲面ミラー72と中心軸CAを共通とし、中間内周側双曲面ミラー72の外周に設けられている。なお、中間外周側双曲面ミラー71と中間内周側双曲面ミラー72との境界には、多少の段差があってもよい。また、中間内周側双曲面ミラー72の円錐定数κの絶対値は、中間外周側双曲面ミラー71の円錐定数κの絶対値と異なり、中間外周側双曲面ミラー71の円錐定数κの絶対値よりも大きくなるように設定されている。
As shown in FIG. 10, the
中間外周側双曲面ミラー71および中間内周側双曲面ミラー72を含む中間双曲面ミラー70は、第1波長の光を透過可能であり、且つ、第2波長の光を反射可能な材料からなる。なお、中間内周側双曲面ミラー72だけに、上記材料を適用してもよい。すなわち、中間双曲面ミラー70の全部または一部が、上記材料で構成される。第1波長の光が可視光線であり、第2波長の光が遠赤外線である場合、上記材料の例として、例えばガラスが挙げられる。
The
なお、第1波長の光LI1および光LI2の反射に関して、実施の形態4は、実施の形態1と同様であり、第1波長用のイメージセンサ51で取得される出力画像IM1および第1波長の光の3次元位置情報に変更はない。
Regarding the reflection of the first wavelength light LI1 and the light LI2, the fourth embodiment is similar to the first embodiment, and the output image IM1 obtained by the
図10に示されるように、中間外周側双曲面ミラー71の第2焦点71bは、中間内周側双曲面ミラー72の第2焦点72bと略一致する。この一致点には、第2波長用の結像光学系42が設けられている。この一致点は、外周側双曲面ミラー31の第1焦点31aと一致する必要はないが、第1焦点31aの近傍に位置する。
As shown in FIG. 10, the second
また、外周側双曲面ミラー31の第2焦点31bは、内周側双曲面ミラー32の第2焦点32bと、中間内周側双曲面ミラー72の第1焦点72aとに略一致する。また、この一致点は、中間外周側双曲面ミラー71の第1焦点71aと一致する必要はないが、第1焦点71aの近傍に位置する。
Further, the
このような関係によって、実施の形態4では、被写体100からの光LIのうち、中間外周側双曲面ミラー71の第1焦点71a(第2波長の上側視点)に向かう第2波長の光LI5は、中間外周側双曲面ミラー71によって反射されて、中間外周側双曲面ミラー71の第2焦点71bに集光される。
Due to this relationship, in the fourth embodiment, out of the light LI from the subject 100, the light LI5 of the second wavelength directed toward the first
外周側双曲面ミラー31の第2焦点31bは、中間内周側双曲面ミラー72の第1焦点72aと略一致する。従って、外周側双曲面ミラー31で反射し、外周側双曲面ミラー31の第2焦点31bに集光される光LI3は、中間内周側双曲面ミラー72の第1焦点72aに向かう光と見做せるので、この光LI3は、中間内周側双曲面ミラー72で再び反射され、中間内周側双曲面ミラー72の第2焦点72bに集光される。
The second
このように集光された光LI3および光LI5は、第2波長用の結像光学系42によって収束され、第2波長用のイメージセンサ52に同時に入射する。
The light LI3 and the light LI5 thus collected are converged by the imaging
図11に示されるように、第2波長用のイメージセンサ52は、外周側に第1焦点71a(上側視点)から見た被写体100の像IM2aを生成し、同時に、内周側に第2焦点71b(下側視点)から見た被写体100の像IM2bを生成する。このようにして、イメージセンサ51は、像IM2aおよび像IM2bからなる第2波長の光の出力画像IM4を生成できる。すなわち、イメージセンサ52は、異なる2つの視点から被写体100を撮像した場合に対応し、且つ、2つの第2波長の光の像IM2a、IM2bからなる出力画像IM4を生成可能である。
As shown in FIG. 11, the
このようにして得られた第1波長の光の出力画像IM1および第2波長の光の出力画像IM4は、駆動制御部80を介して画像処理部90に供給される。画像処理部90は、出力画像IM4を、像IM2aが写されている外周領域と、像IM2bが写されている内周領域とに分離し、それぞれに射影変換処理を行う。そして、画像処理部90は、射影変換処理で得られた2枚の画像を用いてステレオマッチング処理を行い、被写体100の第2波長の光の3次元位置情報を生成し、第1波長の光の3次元位置情報と第2波長の光の3次元位置情報PI2とを組みわせる。
The output image IM1 of the light of the first wavelength and the output image IM4 of the light of the second wavelength thus obtained are supplied to the
ここで、中間外周側双曲面ミラー71の第1焦点71aと、上側双曲面ミラー20の第1焦点20aとを一致させることが可能である。この場合、第1波長の光の出力画像IM1の内周側の像の視点位置(第1焦点20a)と、第2波長の光の出力画像IM4の外周側の像の視点位置(第1焦点71a)とを一致させることが可能となる。これにより、出力画像IM1から得られる第1波長の光の3次元位置情報と、出力画像IM4から得られる第2波長の光の3次元位置情報との統合が、容易になる。
Here, it is possible to make the first
実施の形態4でも、第2波長の光の画像情報よりも情報量の多い第2波長の光の3次元位置情報が生成できる。従って、第1波長とは異なる物体の性質を反映した3次元位置情報の取得と、3次元位置情報取得の冗長性の向上とが可能となる。 In the fourth embodiment as well, it is possible to generate three-dimensional position information of the light of the second wavelength, which has a larger amount of information than image information of the light of the second wavelength. Therefore, it is possible to acquire three-dimensional position information that reflects the properties of the object that are different from the first wavelength, and to improve the redundancy of acquiring three-dimensional position information.
以上、本発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments thereof, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist thereof.
10 ステレオカメラ(多波長全周囲カメラ)
20 上側双曲面ミラー
20a 上側双曲面ミラー20の第1焦点
20b 上側双曲面ミラー20の第2焦点
30 下側双曲面ミラー
31 外周側双曲面ミラー
31a 外周側双曲面ミラー31の第1焦点
31b 外周側双曲面ミラー31の第2焦点
32 内周側双曲面ミラー
32a 内周側双曲面ミラー32の第1焦点
32b 内周側双曲面ミラー32の第2焦点
41 第1波長用の結像光学系
42 第2波長用の結像光学系
51 第1波長用のイメージセンサ
52 第2波長用のイメージセンサ
61 第1開口部
62 第2開口部
70 中間双曲面ミラー
71 中間外周側双曲面ミラー
71a 中間外周側双曲面ミラー71の第1焦点
71b 中間外周側双曲面ミラー71の第2焦点
72 中間内周側双曲面ミラー
72a 中間内周側双曲面ミラー72の第1焦点
72b 中間内周側双曲面ミラー72の第2焦点
80 駆動制御部
90 画像処理部
100 被写体
CA 中心軸
IM1 第1波長の光の出力画像
IM1a 第1波長の光の出力画像IM1の上側視点からの像
IM1b 第1波長の光の出力画像IM1の下側視点からの像
IM2、IM3、IM4 第2波長の光の出力画像
IM2a 第2波長の光の出力画像IM2の上側視点からの像
IM2b 第2波長の光の出力画像IM2の下側視点からの像
LI 被写体からの光
LI1 上側双曲面ミラー20の第1焦点20aに向かう光
LI2 外周側双曲面ミラー31の第1焦点31aに向かう光
LI3 上側双曲面ミラー20で反射され第2波長用の結像光学系42に向かう光
LI4 第2波長用の結像光学系に直接入射する光
LI5 中間外周側双曲面ミラー71によって反射され第2波長用の結像光学系42に向かう光
10 Stereo camera (multi-wavelength all-around camera)
20 Upper hyperboloid mirror 20a First focus 20b of upper hyperboloid mirror 20 Second focus 30 of upper hyperboloid mirror 20 Lower hyperboloid mirror 31 Outer hyperboloid mirror 31a First focus 31b of outer hyperboloid mirror 31 Outer periphery Second focal point 32 of the side hyperboloid mirror 31 Inner circumference side hyperboloid mirror 32a First focus 32b of the inner circumference side hyperboloid mirror 32 Second focus 41 of the inner circumference side hyperboloid mirror 32 Imaging optical system for the first wavelength 42 Imaging optical system for second wavelength 51 Image sensor for first wavelength 52 Image sensor for second wavelength 61 First aperture 62 Second aperture 70 Intermediate hyperboloid mirror 71 Intermediate outer hyperboloid mirror 71a Intermediate First focus 71b of outer hyperboloid mirror 71 Second focus 72 of intermediate outer hyperboloid mirror 71 Intermediate inner hyperboloid mirror 72a First focus 72b of intermediate inner hyperboloid mirror 72 Intermediate inner hyperboloid Second focal point 80 of mirror 72 Drive control section 90 Image processing section 100 Subject CA Central axis IM1 Output image of light of first wavelength IM1a Output image of light of first wavelength Image IM1b from the upper viewpoint of light of first wavelength IM1b Light of first wavelength Output image IM1 from the lower viewpoint Image IM2, IM3, IM4 Output image IM2 of the light of the second wavelength IM2a Output image of the light of the second wavelength IM2 Image IM2b from the upper viewpoint of the light of the second wavelength IM2 Image LI from the lower viewpoint Light from the subject LI1 Light LI2 directed toward the first focal point 20a of the upper hyperboloid mirror 20 Light LI3 directed toward the first focal point 31a of the outer hyperboloid mirror 31 Reflected by the upper hyperboloid mirror 20 Light LI4 directed toward the imaging optical system 42 for the second wavelength Light LI5 directly incident on the imaging optical system 42 for the second wavelength Reflected by the intermediate outer circumferential side hyperboloid mirror 71 and directed to the imaging optical system 42 for the second wavelength the light heading towards
Claims (10)
前記第1双曲面ミラーと中心軸を共通とし、前記第1双曲面ミラーと離れて設けられ、且つ、その頂点が前記第1双曲面ミラーの頂点と対向する凸型の第2双曲面ミラーと、
前記第1双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第1波長の光を収束させるための第1結像光学系と、
前記第1結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第1波長の光の出力画像を生成するための第1イメージセンサと、
前記第2双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第2波長の光を収束させるための第2結像光学系と、
前記第2結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第2波長の光の出力画像を生成するための第2イメージセンサと、
を備え、
被写体から出射される光のうち前記第1波長の第1光は、前記第1双曲面ミラーで反射され、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記被写体から出射される光のうち前記第1波長の第2光は、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記第1イメージセンサは、入射した前記第1光および前記第2光に基づいて、異なる2つの視点から前記被写体を撮像した場合に対応し、且つ、2つの前記第1波長の光の像からなる第1出力画像を生成可能であり、
前記被写体から出射される光のうち前記第2波長の第3光は、前記第1双曲面ミラーで反射され、前記第2結像光学系を介して前記第2イメージセンサに入射し、
前記第2イメージセンサは、入射した前記第3光に基づいて、前記第2波長の光の像からなる第2出力画像を生成可能である、ステレオカメラ。 a convex first hyperboloid mirror;
a convex second hyperboloid mirror that shares a central axis with the first hyperboloid mirror, is provided apart from the first hyperboloid mirror, and has an apex facing the apex of the first hyperboloid mirror; ,
a first imaging optical system provided near the apex of the first hyperboloid mirror and configured to converge light of a first wavelength;
a first image sensor for generating an output image of light of the first wavelength based on the light incident through the first imaging optical system;
a second imaging optical system provided near the apex of the second hyperboloid mirror and configured to converge light of a second wavelength;
a second image sensor for generating an output image of light of the second wavelength based on the light incident through the second imaging optical system;
Equipped with
Of the light emitted from the object, the first light having the first wavelength is reflected by the first hyperboloid mirror, reflected by the second hyperboloid mirror, and transmitted through the first imaging optical system to the first light. 1 incident on the image sensor,
Of the light emitted from the subject, the second light having the first wavelength is reflected by the second hyperboloid mirror and enters the first image sensor via the first imaging optical system,
The first image sensor corresponds to the case where the subject is imaged from two different viewpoints based on the incident first light and the second light, and the first image sensor captures images of the subject from two different viewpoints based on the incident first light and the second light. It is possible to generate a first output image that is
Among the lights emitted from the subject, third light having the second wavelength is reflected by the first hyperboloid mirror and enters the second image sensor via the second imaging optical system,
The second image sensor is a stereo camera that can generate a second output image consisting of an image of light of the second wavelength based on the third light that has entered .
前記第2双曲面ミラーは、第1内周側双曲面ミラーおよび第1外周側双曲面ミラーを含み、
前記第1外周側双曲面ミラーは、前記第1内周側双曲面ミラーと前記中心軸を共通とし、且つ、前記第1内周側双曲面ミラーの外周に設けられ、
前記第1内周側双曲面ミラーの円錐定数の絶対値は、前記第1外周側双曲面ミラーの円錐定数の絶対値よりも大きい、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 1,
The second hyperboloid mirror includes a first inner hyperboloid mirror and a first outer hyperboloid mirror,
The first outer hyperboloid mirror has the same central axis as the first inner hyperboloid mirror, and is provided on the outer periphery of the first inner hyperboloid mirror,
The stereo camera, wherein the absolute value of the conic constant of the first inner hyperboloid mirror is larger than the absolute value of the conic constant of the first outer hyperboloid mirror.
前記第1双曲面ミラーおよび前記第2双曲面ミラーは、それぞれ、前記第1波長の光および前記第2波長の光を反射可能な材料からなる、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 1,
The first hyperboloid mirror and the second hyperboloid mirror are each made of a material capable of reflecting the first wavelength light and the second wavelength light, respectively.
前記第1双曲面ミラーの頂点付近には、第1開口部が設けられ、
前記第1結像光学系は、前記第1開口部内に設けられ、
前記第2双曲面ミラーの頂点付近には、第2開口部が設けられ、
前記第2結像光学系は、前記第2開口部内に設けられている、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 3 ,
A first opening is provided near the apex of the first hyperboloid mirror,
The first imaging optical system is provided within the first opening,
A second opening is provided near the apex of the second hyperboloid mirror,
The second imaging optical system is a stereo camera provided within the second opening.
前記第1双曲面ミラーは、前記第1波長の光および前記第2波長の光を反射可能な材料からなり、
前記第2双曲面ミラーの全てまたは一部は、前記第1波長の光を反射可能であり、且つ、前記第2波長の光を透過可能な材料からなる、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 1,
The first hyperboloid mirror is made of a material capable of reflecting light of the first wavelength and light of the second wavelength,
A stereo camera in which all or part of the second hyperboloid mirror is made of a material that can reflect the light of the first wavelength and transmit the light of the second wavelength.
前記第1双曲面ミラーの頂点付近には、第1開口部が設けられ、
前記第1結像光学系は、前記第1開口部内に設けられ、
前記第2結像光学系は、前記第2双曲面ミラーに覆われている、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 5 ,
A first opening is provided near the apex of the first hyperboloid mirror,
The first imaging optical system is provided within the first opening,
The second imaging optical system is a stereo camera covered by the second hyperboloid mirror.
前記第1双曲面ミラーと中心軸を共通とし、前記第1双曲面ミラーと離れて設けられ、且つ、その頂点が前記第1双曲面ミラーの頂点と対向する凸型の第2双曲面ミラーと、
前記第1双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第1波長の光を収束させるための第1結像光学系と、
前記第1結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第1波長の光の出力画像を生成するための第1イメージセンサと、
前記第2双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第2波長の光を収束させるための第2結像光学系と、
前記第2結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第2波長の光の出力画像を生成するための第2イメージセンサと、
を備え、
前記第2結像光学系は、広角レンズであり、
被写体から出射される光のうち前記第1波長の第1光は、前記第1双曲面ミラーで反射され、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記被写体から出射される光のうち前記第1波長の第2光は、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記第1イメージセンサは、入射した前記第1光および前記第2光に基づいて、異なる2つの視点から前記被写体を撮像した場合に対応し、且つ、2つの前記第1波長の光の像からなる第1出力画像を生成可能であり、
前記被写体から出射される光のうち前記第2波長の第3光は、前記第1双曲面ミラーで反射され、前記第2結像光学系を介して前記第2イメージセンサに入射し、
前記被写体から出射される光のうち前記第2波長の第4光は、前記第2結像光学系を介して前記第2イメージセンサに直接入射し、
前記第2イメージセンサは、入射した前記第3光および前記第4光に基づいて、異なる2つの視点から前記被写体を撮像した場合に対応し、且つ、2つの前記第2波長の光の像からなる第3出力画像を生成可能である、ステレオカメラ。 a convex first hyperboloid mirror;
a convex second hyperboloid mirror that shares a central axis with the first hyperboloid mirror, is provided apart from the first hyperboloid mirror, and has an apex facing the apex of the first hyperboloid mirror; ,
a first imaging optical system provided near the apex of the first hyperboloid mirror and configured to converge light of a first wavelength;
a first image sensor for generating an output image of light of the first wavelength based on the light incident through the first imaging optical system;
a second imaging optical system provided near the apex of the second hyperboloid mirror and configured to converge light of a second wavelength;
a second image sensor for generating an output image of light of the second wavelength based on the light incident through the second imaging optical system;
Equipped with
The second imaging optical system is a wide-angle lens,
Of the light emitted from the object, the first light having the first wavelength is reflected by the first hyperboloid mirror, reflected by the second hyperboloid mirror, and transmitted through the first imaging optical system to the first light. 1 incident on the image sensor,
Of the light emitted from the subject, the second light having the first wavelength is reflected by the second hyperboloid mirror and enters the first image sensor via the first imaging optical system,
The first image sensor corresponds to the case where the subject is imaged from two different viewpoints based on the incident first light and the second light, and the first image sensor captures images of the subject from two different viewpoints based on the incident first light and the second light. It is possible to generate a first output image that is
Among the lights emitted from the subject, third light having the second wavelength is reflected by the first hyperboloid mirror and enters the second image sensor via the second imaging optical system,
Among the lights emitted from the subject, the fourth light having the second wavelength is directly incident on the second image sensor via the second imaging optical system,
The second image sensor corresponds to the case where the subject is imaged from two different viewpoints based on the incident third light and the fourth light, and the second image sensor captures images of the subject from two different viewpoints based on the incident third light and the fourth light. A stereo camera capable of generating a third output image.
前記第1双曲面ミラーと中心軸を共通とし、前記第1双曲面ミラーと離れて設けられ、且つ、その頂点が前記第1双曲面ミラーの頂点と対向する凸型の第2双曲面ミラーと、
前記第1双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第1波長の光を収束させるための第1結像光学系と、
前記第1結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第1波長の光の出力画像を生成するための第1イメージセンサと、
前記第2双曲面ミラーの頂点付近に設けられ、且つ、第2波長の光を収束させるための第2結像光学系と、
前記第2結像光学系を介して入射した光に基づいて、前記第2波長の光の出力画像を生成するための第2イメージセンサと、
前記第1双曲面ミラーおよび前記第2双曲面ミラーと前記中心軸を共通とし、前記第1双曲面ミラーと前記第2双曲面ミラーとの間に設けられ、且つ、その頂点が前記第2双曲面ミラーの頂点と対向する凸型の第3双曲面ミラーと、
を備え、
前記第1双曲面ミラーおよび前記第2双曲面ミラーは、それぞれ、前記第1波長の光および前記第2波長の光を反射可能な材料からなり、
前記第3双曲面ミラーの全てまたは一部は、前記第1波長の光を透過可能であり、且つ、前記第2波長の光を反射可能な材料からなる、ステレオカメラ。 a convex first hyperboloid mirror;
a convex second hyperboloid mirror that shares a central axis with the first hyperboloid mirror, is provided apart from the first hyperboloid mirror, and has an apex facing the apex of the first hyperboloid mirror; ,
a first imaging optical system provided near the apex of the first hyperboloid mirror and configured to converge light of a first wavelength;
a first image sensor for generating an output image of light of the first wavelength based on the light incident through the first imaging optical system;
a second imaging optical system provided near the apex of the second hyperboloid mirror and configured to converge light of a second wavelength;
a second image sensor for generating an output image of light of the second wavelength based on the light incident through the second imaging optical system;
The first hyperboloid mirror and the second hyperboloid mirror share the same central axis, are provided between the first hyperboloid mirror and the second hyperboloid mirror, and have their apexes aligned with the second hyperboloid mirror. a convex third hyperboloid mirror facing the apex of the curved mirror ;
Equipped with
The first hyperboloid mirror and the second hyperboloid mirror are each made of a material capable of reflecting light of the first wavelength and light of the second wavelength,
A stereo camera in which all or part of the third hyperboloid mirror is made of a material that can transmit the light of the first wavelength and reflect the light of the second wavelength.
被写体から出射される光のうち前記第1波長の第1光は、前記第1双曲面ミラーで反射され、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記被写体から出射される光のうち前記第1波長の第2光は、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第1結像光学系を介して前記第1イメージセンサに入射し、
前記第1イメージセンサは、入射した前記第1光および前記第2光に基づいて、異なる2つの視点から前記被写体を撮像した場合に対応し、且つ、2つの前記第1波長の光の像からなる第1出力画像を生成可能であり、
前記被写体から出射される光のうち前記第2波長の第3光は、前記第2双曲面ミラーで反射され、前記第3双曲面ミラーで反射され、前記第2結像光学系を介して前記第2イメージセンサに入射し、
前記被写体から出射される光のうち前記第2波長の第5光は、前記第3双曲面ミラーで反射され、前記第2結像光学系を介して前記第2イメージセンサに入射し、
前記第2イメージセンサは、入射した前記第3光および前記第5光に基づいて、異なる2つの視点から前記被写体を撮像した場合に対応し、且つ、2つの前記第2波長の光の像からなる第4出力画像を生成可能である、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 8 ,
Of the light emitted from the object, the first light having the first wavelength is reflected by the first hyperboloid mirror, reflected by the second hyperboloid mirror, and transmitted through the first imaging optical system to the first light. 1 incident on the image sensor,
Of the light emitted from the subject, the second light having the first wavelength is reflected by the second hyperboloid mirror and enters the first image sensor via the first imaging optical system,
The first image sensor corresponds to the case where the subject is imaged from two different viewpoints based on the incident first light and the second light, and the first image sensor captures images of the subject from two different viewpoints based on the incident first light and the second light. It is possible to generate a first output image that is
Of the light emitted from the object, the third light having the second wavelength is reflected by the second hyperboloid mirror, reflected by the third hyperboloid mirror, and transmitted through the second imaging optical system to the third light having the second wavelength. incident on the second image sensor,
Among the lights emitted from the subject, a fifth light having the second wavelength is reflected by the third hyperboloid mirror and enters the second image sensor via the second imaging optical system,
The second image sensor corresponds to the case where the subject is imaged from two different viewpoints based on the incident third light and the fifth light, and the second image sensor captures images of the subject from two different viewpoints based on the incident third light and the fifth light. A stereo camera capable of generating a fourth output image.
前記第3双曲面ミラーは、第2内周側双曲面ミラーおよび第2外周側双曲面ミラーを含み、
前記第2外周側双曲面ミラーは、前記第2内周側双曲面ミラーと前記中心軸を共通とし、且つ、前記第2内周側双曲面ミラーの外周に設けられ、
前記第2内周側双曲面ミラーの円錐定数の絶対値は、前記第2外周側双曲面ミラーの円錐定数の絶対値よりも大きい、ステレオカメラ。 The stereo camera according to claim 8 ,
The third hyperboloid mirror includes a second inner hyperboloid mirror and a second outer hyperboloid mirror,
The second outer hyperboloid mirror has the same central axis as the second inner hyperboloid mirror, and is provided on the outer periphery of the second inner hyperboloid mirror,
In the stereo camera, the absolute value of the conic constant of the second inner hyperboloid mirror is larger than the absolute value of the conic constant of the second outer hyperboloid mirror.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104206A JP7410806B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | stereo camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104206A JP7410806B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | stereo camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021196544A JP2021196544A (en) | 2021-12-27 |
JP7410806B2 true JP7410806B2 (en) | 2024-01-10 |
Family
ID=79195536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020104206A Active JP7410806B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | stereo camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7410806B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023104035A (en) * | 2022-01-17 | 2023-07-28 | 株式会社日立製作所 | Distance measuring device and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110018964A1 (en) | 2007-09-21 | 2011-01-27 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for panoramic imaging |
US20170064290A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Disney Enterprises, Inc. | Systems, methods, and apparatuses for stereoscopic imaging |
CN108008597A (en) | 2016-11-01 | 2018-05-08 | 株式会社理光 | Shoot the camera apparatus and method of at least two wave band light |
-
2020
- 2020-06-17 JP JP2020104206A patent/JP7410806B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110018964A1 (en) | 2007-09-21 | 2011-01-27 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for panoramic imaging |
US20170064290A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Disney Enterprises, Inc. | Systems, methods, and apparatuses for stereoscopic imaging |
CN108008597A (en) | 2016-11-01 | 2018-05-08 | 株式会社理光 | Shoot the camera apparatus and method of at least two wave band light |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021196544A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6744569B2 (en) | Method and apparatus for omnidirectional three dimensional imaging | |
US6304285B1 (en) | Method and apparatus for omnidirectional imaging | |
US7649690B2 (en) | Integrated panoramic and forward optical device, system and method for omnidirectional signal processing | |
Conroy et al. | Resolution invariant surfaces for panoramic vision systems | |
RU2201607C2 (en) | Omnidirectional facility to form images | |
US9518867B2 (en) | Detecting device and method combining images with spectrums in ultra-wide waveband | |
WO2006041268A1 (en) | Rectilinear mirror and imaging system having the same | |
JP7410806B2 (en) | stereo camera | |
CN110966982A (en) | Monocular camera ranging system and method for cleaning robot | |
JP7134925B2 (en) | stereo camera | |
JP6983740B2 (en) | Stereo camera system and distance measurement method | |
WO2020129398A1 (en) | Observation apparatus | |
JP7043375B2 (en) | Stereo camera, in-vehicle lighting unit, and stereo camera system | |
JP2015232506A (en) | Array mirror system and infrared ray detection device | |
CN216873295U (en) | Infrared imaging device | |
CN114185243A (en) | Non-blind-area multi-view panoramic stereo imaging device | |
JP7264749B2 (en) | Stereo camera and stereo camera integrated light unit | |
Kweon et al. | A catadioptric double-panoramic lens with the equidistance projection for a rangefinder application | |
JP7244129B1 (en) | night vision camera | |
KR20170071010A (en) | Catadioptric Type Omnidirectional Optic Lens and Omni-directional Camera System Using the Same | |
KR20240031741A (en) | F-theta lens performance evaluation system | |
EP3533216B1 (en) | An optical arrangement for focusing images of a three-dimensional space from different divergent perspectives onto a camera sensor | |
JP2020197713A (en) | Surround view imaging system | |
CN118202659A (en) | Apparatus and method for multispectral fusion of images, combining images from different wavelengths | |
Kweon et al. | A wide-angle catadioptric lens with the rectilinear projection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231110 |
|
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: 20231219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231222 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7410806 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |