JPH05273352A - 距離像を発生する方法および装置 - Google Patents
距離像を発生する方法および装置Info
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- JPH05273352A JPH05273352A JP4237350A JP23735092A JPH05273352A JP H05273352 A JPH05273352 A JP H05273352A JP 4237350 A JP4237350 A JP 4237350A JP 23735092 A JP23735092 A JP 23735092A JP H05273352 A JPH05273352 A JP H05273352A
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
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- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 迅速に、しかも出来るだけ僅かな評価手間で
もって距離像を発生させることの出来る方法を生み出す
こと。 【構成】 本発明は、光パルスを送出し、シャッタ装置
を前置した撮像ユニットで反射光パルスを同期的かつ時
間遅延的に受光することによって距離像を発生させるた
めの方法に関している。反射した光パルスを受光してい
る間にシャッタ装置の透過度が時間と関連した所定の関
数経過をとり、このようにして、変調された少なくとも
２つの反射像が種々の透過度関数を用いて発生させられ
る。これらの像のそれぞれにはカラーが割り当てられ、
着色された種々の像は重ね合わされて１つの偽色コード
化した距離像にされる。
もって距離像を発生させることの出来る方法を生み出す
こと。 【構成】 本発明は、光パルスを送出し、シャッタ装置
を前置した撮像ユニットで反射光パルスを同期的かつ時
間遅延的に受光することによって距離像を発生させるた
めの方法に関している。反射した光パルスを受光してい
る間にシャッタ装置の透過度が時間と関連した所定の関
数経過をとり、このようにして、変調された少なくとも
２つの反射像が種々の透過度関数を用いて発生させられ
る。これらの像のそれぞれにはカラーが割り当てられ、
着色された種々の像は重ね合わされて１つの偽色コード
化した距離像にされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光パルスを送出し、同
期し、かつ時間遅延された反射光パルスをシャッタ装置
を前置した撮像ユニットで受光するという原理に基づき
距離像を発生する方法および装置に関するものである。
期し、かつ時間遅延された反射光パルスをシャッタ装置
を前置した撮像ユニットで受光するという原理に基づき
距離像を発生する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】距離像は、被写体の結像であって、その
像の各点は通常の像の場合のように被写体点の明るさ、
またはカラーに準じているのではなく、被写体の当該す
る点のそれぞれの距離に対応している。
像の各点は通常の像の場合のように被写体点の明るさ、
またはカラーに準じているのではなく、被写体の当該す
る点のそれぞれの距離に対応している。
【０００３】距離像の形で距離情報を二次元的に測定す
る方法は、既に知られている（Ｐ．Ｌｅｖｉ、エレクト
ロニクス（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ） １２、１９８３
年、ページ９３〜９８）。公知の方法は、物理的な測定
原理の異なる２つのグループに分けられる。つまり、電
磁波または音波の進行時間を測定する方法と、三角測量
法とがそれである。第一の原理は１メートルから無限大
までの測定範囲に適し、測定精度は≧１ｍｍである。第
二の原理は測定基線と測定精度との関係に基づいて主と
して１ｍ以下の近距離範囲において用いられる。
る方法は、既に知られている（Ｐ．Ｌｅｖｉ、エレクト
ロニクス（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ） １２、１９８３
年、ページ９３〜９８）。公知の方法は、物理的な測定
原理の異なる２つのグループに分けられる。つまり、電
磁波または音波の進行時間を測定する方法と、三角測量
法とがそれである。第一の原理は１メートルから無限大
までの測定範囲に適し、測定精度は≧１ｍｍである。第
二の原理は測定基線と測定精度との関係に基づいて主と
して１ｍ以下の近距離範囲において用いられる。
【０００４】進行時間測定による公知の方式の欠点は、
一般に測定点からセンサに至るまでの距離が測定される
ことである。像は、例えば回転ミラーまたは振動ミラー
による光線の偏向によって生み出される。この種のシス
テムは機械的および光学的に手間がかかり、従って高価
である。
一般に測定点からセンサに至るまでの距離が測定される
ことである。像は、例えば回転ミラーまたは振動ミラー
による光線の偏向によって生み出される。この種のシス
テムは機械的および光学的に手間がかかり、従って高価
である。
【０００５】三角測量の原理に基づいて作動するシステ
ムは、特定の条件のもとで多数の距離像点を同時に測定
することができる。しかし、情報が多義的である可能性
があるので、像の評価に手間がかかり、測定範囲が短い
距離に限定されてしまうという欠点がある。
ムは、特定の条件のもとで多数の距離像点を同時に測定
することができる。しかし、情報が多義的である可能性
があるので、像の評価に手間がかかり、測定範囲が短い
距離に限定されてしまうという欠点がある。
【０００６】米国特許第４１９９２５３号明細書によ
り、進行時間を測定するシステムに基づいて距離像を撮
影する装置が知られている。この装置では、レーザから
短い光パルスが発せられ、被写体から反射された光が集
められる。種々の進行時間から全体像が作成される。評
価のために要する計算の手間は比較的大きい。
り、進行時間を測定するシステムに基づいて距離像を撮
影する装置が知られている。この装置では、レーザから
短い光パルスが発せられ、被写体から反射された光が集
められる。種々の進行時間から全体像が作成される。評
価のために要する計算の手間は比較的大きい。
【０００７】ドイツ特許第３４０４３９６号明細書に
は、個々の距離がパルス・レーザおよび同期制御される
電子シャッタ（画像増幅素子）を用いて結像され、中間
記憶したあと１つの距離像へとまとめられる１つの方法
が記載されている。この方法の欠点は、１つの距離像を
得るのに多数の個別像を発生させ、中間記憶させ、処理
せねばならないことである。
は、個々の距離がパルス・レーザおよび同期制御される
電子シャッタ（画像増幅素子）を用いて結像され、中間
記憶したあと１つの距離像へとまとめられる１つの方法
が記載されている。この方法の欠点は、１つの距離像を
得るのに多数の個別像を発生させ、中間記憶させ、処理
せねばならないことである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、迅速に、しかも出来るだけ僅かな評価手間でもって
距離像を発生させることの出来る方法を生み出すことで
ある。
は、迅速に、しかも出来るだけ僅かな評価手間でもって
距離像を発生させることの出来る方法を生み出すことで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、光パルスを送出し、同期し、かつ時間遅延された
反射光パルスをシャッタ装置を前置した撮像ユニットで
受光するという原理に基づき距離像を発生するための方
法において、反射された光パルスを受光する間にシャッ
タ装置の透過度が時間と関連した、ほぼ連続した所定の
関数を経過し、このようにして、結像されるべき距離範
囲の、変調された少なくとも２つの反射像が種々の透過
度関数を用いて発生され、これらの変調された反射像の
各々にカラーが割り当てられ、着色され変調された反射
像が偽色コード化された像に重ね合わされることによっ
て、結像された被写体の距離はカラー値によって、また
その反射率は明るさ値によってそれぞれ再現されること
によって達成される。
れば、光パルスを送出し、同期し、かつ時間遅延された
反射光パルスをシャッタ装置を前置した撮像ユニットで
受光するという原理に基づき距離像を発生するための方
法において、反射された光パルスを受光する間にシャッ
タ装置の透過度が時間と関連した、ほぼ連続した所定の
関数を経過し、このようにして、結像されるべき距離範
囲の、変調された少なくとも２つの反射像が種々の透過
度関数を用いて発生され、これらの変調された反射像の
各々にカラーが割り当てられ、着色され変調された反射
像が偽色コード化された像に重ね合わされることによっ
て、結像された被写体の距離はカラー値によって、また
その反射率は明るさ値によってそれぞれ再現されること
によって達成される。
【００１０】
【作用】本発明に基づく方法を実施する場合、送出され
た光パルスおよびそれに応じて同期制御される電子シャ
ッタによって距離像を発生させることが出来る。完成し
た像は、偽色コードによるカラー値としての被写体の距
離を含み、さらにグレー値としてその反射率を含んでい
るので、被写体のコントラストは画像情報に含まれてい
る。従ってこの像は、距離像でもあり、また反射像でも
ある。
た光パルスおよびそれに応じて同期制御される電子シャ
ッタによって距離像を発生させることが出来る。完成し
た像は、偽色コードによるカラー値としての被写体の距
離を含み、さらにグレー値としてその反射率を含んでい
るので、被写体のコントラストは画像情報に含まれてい
る。従ってこの像は、距離像でもあり、また反射像でも
ある。
【００１１】送出された光パルスの反射エネルギーは、
同期され、かつ遅延されて撮像ユニット（これはまたビ
デオ・ターゲットとも呼ばれる）に結像される。この撮
像ユニットの手前に電子シャッタを接続するのがよい。
このシャッタの透過性は、所望の時間関数（透過度関
数）に従って制御されている。結像範囲の反射像が生
じ、その場合、像の個々の点のグレー値は一方では結像
した被写体の反射度から、そして多方では透過度関数の
時間的推移から得られる。少なくとも２つのこのような
時間的に変調された反射像が必要であって、その場合、
これらの反射像は種々の透過度関数を用いて発生され
る。これらの反射像は、時間的に並行して発生させるこ
とができ、その場合、１個の光パルスだけが送出される
が、受光装置（シャッタおよび撮像ユニット）は複数存
在している。しかし複数の光パルスを送出すれば連続発
生も可能であり、その場合は１台の受光装置しか必要と
しない。
同期され、かつ遅延されて撮像ユニット（これはまたビ
デオ・ターゲットとも呼ばれる）に結像される。この撮
像ユニットの手前に電子シャッタを接続するのがよい。
このシャッタの透過性は、所望の時間関数（透過度関
数）に従って制御されている。結像範囲の反射像が生
じ、その場合、像の個々の点のグレー値は一方では結像
した被写体の反射度から、そして多方では透過度関数の
時間的推移から得られる。少なくとも２つのこのような
時間的に変調された反射像が必要であって、その場合、
これらの反射像は種々の透過度関数を用いて発生され
る。これらの反射像は、時間的に並行して発生させるこ
とができ、その場合、１個の光パルスだけが送出される
が、受光装置（シャッタおよび撮像ユニット）は複数存
在している。しかし複数の光パルスを送出すれば連続発
生も可能であり、その場合は１台の受光装置しか必要と
しない。
【００１２】次の段階では、本来の距離像の発生は時間
変調した個々の反射像を重ね合わせることによって行わ
れる。それには、変調した反射像の像情報（像の個々の
点のグレー値）にカラーが割り当てられる（像の着
色）。これらの像を重ね合わせることによってカラー像
が得られ、その場合、像の個々の点の、重ね合わせの結
果として生ずるカラー値は距離情報を含んでいる。
変調した個々の反射像を重ね合わせることによって行わ
れる。それには、変調した反射像の像情報（像の個々の
点のグレー値）にカラーが割り当てられる（像の着
色）。これらの像を重ね合わせることによってカラー像
が得られ、その場合、像の個々の点の、重ね合わせの結
果として生ずるカラー値は距離情報を含んでいる。
【００１３】本発明の方法を実施するために用いられる
シャッタ（これは時間的に変化する透過度を有し、しか
も撮像ユニットの手前に取り付けられている）は、迅速
にスイッチング出来るイメージ増幅器（チャンネル・プ
レート）の形で、好ましくは電子的に実現される。この
増幅器の増幅率は、時間的に変化する所望の透過率に応
じて制御することが出来る。
シャッタ（これは時間的に変化する透過度を有し、しか
も撮像ユニットの手前に取り付けられている）は、迅速
にスイッチング出来るイメージ増幅器（チャンネル・プ
レート）の形で、好ましくは電子的に実現される。この
増幅器の増幅率は、時間的に変化する所望の透過率に応
じて制御することが出来る。
【００１４】光源としてはレーザを用いるのがよく、ま
た撮像ユニットとしては電荷結合素子（ＣＣＤ）、ビジ
コン、または電荷注入素子（ＣＩＤ）を使用するのがよ
い。
た撮像ユニットとしては電荷結合素子（ＣＣＤ）、ビジ
コン、または電荷注入素子（ＣＩＤ）を使用するのがよ
い。
【００１５】本発明に基づく方法においては、テレビジ
ョン規格（５０コマ／秒、もしくは６０コマ／秒）で高
解像度の距離像を撮像し表示することが可能であるの
で、この種の機器に関して３次元テレビジョンに至るま
での操作システムの幅広い用途が生まれる。
ョン規格（５０コマ／秒、もしくは６０コマ／秒）で高
解像度の距離像を撮像し表示することが可能であるの
で、この種の機器に関して３次元テレビジョンに至るま
での操作システムの幅広い用途が生まれる。
【００１６】
【実施例】図１は、３台の受光装置２ａ、２ｂ、２ｃ
（例えば、残光カメラ）を有する装置のブロック線図を
示している。これらの３台の受光装置によって変調され
た３つの反射像が同時に発生される。
（例えば、残光カメラ）を有する装置のブロック線図を
示している。これらの３台の受光装置によって変調され
た３つの反射像が同時に発生される。
【００１７】時間コード発生器４によって制御されて、
照射装置１、好ましくはレーザが特定の時点ｔ1 （図２
参照）で光パルスを送出する。結像されるべき被写体か
ら反射された光パルスは、例えば多数のハーフミラー１
４、１６から成る光学式光線分配システムを経て受光装
置２ａ、２ｂ、２ｃへと送られる。３台の受光装置への
均一な分配を行うために、第１のハーフミラー１６で入
射光の約１／３が反射され、２／３が透過されるように
設計されている。ハーフミラー１６に後ろに配置されて
いる第２のハーフミラー１４は入射光の約１／２が反射
され、１／２が透過されるように設計されている。
照射装置１、好ましくはレーザが特定の時点ｔ1 （図２
参照）で光パルスを送出する。結像されるべき被写体か
ら反射された光パルスは、例えば多数のハーフミラー１
４、１６から成る光学式光線分配システムを経て受光装
置２ａ、２ｂ、２ｃへと送られる。３台の受光装置への
均一な分配を行うために、第１のハーフミラー１６で入
射光の約１／３が反射され、２／３が透過されるように
設計されている。ハーフミラー１６に後ろに配置されて
いる第２のハーフミラー１４は入射光の約１／２が反射
され、１／２が透過されるように設計されている。
【００１８】結像されるべき距離範囲に従い、後の時点
ｔ2 から時点ｔ3 （シャッタの開、または閉）に至るま
で、内蔵した撮像ユニット（好ましくはＣＣＤ撮像マト
リックス）を有するイメージ増幅器は、受光装置２ａ、
２ｂ、２ｃ内で制御ユニット３ａ、３ｂ、３ｃによって
制御される。しかもその増幅度が自由に設定できる時間
と関連した関数（透過度関数）によって例えば図２に示
した関数に従いゼロから始まって変化させられるように
制御される。時点ｔ3 の後では、結像されるべき範囲
の、このように変調された反射像はカメラ２ａ、２ｂ、
２ｃの撮像ユニット内にある。混合段６（例えば、ビデ
オ・コンポーザ）は、時間コード発生器４の所定の信号
と関連して撮像ユニットの選択過程を同期化し、３つの
チャンネルのいずれにもカラー値、例えば基本色である
赤、黄、青を割当て、これらの着色された像を混合する
ので、結果として生ずる混合色から成る１つのカラー像
が得られる。補助ユニット５は像点用メモリを含んでお
り、ディジタル式画像処理が可能になる。
ｔ2 から時点ｔ3 （シャッタの開、または閉）に至るま
で、内蔵した撮像ユニット（好ましくはＣＣＤ撮像マト
リックス）を有するイメージ増幅器は、受光装置２ａ、
２ｂ、２ｃ内で制御ユニット３ａ、３ｂ、３ｃによって
制御される。しかもその増幅度が自由に設定できる時間
と関連した関数（透過度関数）によって例えば図２に示
した関数に従いゼロから始まって変化させられるように
制御される。時点ｔ3 の後では、結像されるべき範囲
の、このように変調された反射像はカメラ２ａ、２ｂ、
２ｃの撮像ユニット内にある。混合段６（例えば、ビデ
オ・コンポーザ）は、時間コード発生器４の所定の信号
と関連して撮像ユニットの選択過程を同期化し、３つの
チャンネルのいずれにもカラー値、例えば基本色である
赤、黄、青を割当て、これらの着色された像を混合する
ので、結果として生ずる混合色から成る１つのカラー像
が得られる。補助ユニット５は像点用メモリを含んでお
り、ディジタル式画像処理が可能になる。
【００１９】ここでこの方法を具体的な例を基にして説
明する。それには、図２に例として１を基にして規準化
した増幅度の時間的推移が３台のイメージ増幅器ＢＶ
１、ＢＶ２、ＢＶ３のもとで示されている（透過度関
数）。その場合、増幅度ゼロというのは、反射されたエ
ネルギーがそのあとの撮像ユニットに到達しないことを
意味している。３つのイメージ増幅器のそれぞれには、
基本色である赤、黄、青のいずれかが割り当てられてい
る。
明する。それには、図２に例として１を基にして規準化
した増幅度の時間的推移が３台のイメージ増幅器ＢＶ
１、ＢＶ２、ＢＶ３のもとで示されている（透過度関
数）。その場合、増幅度ゼロというのは、反射されたエ
ネルギーがそのあとの撮像ユニットに到達しないことを
意味している。３つのイメージ増幅器のそれぞれには、
基本色である赤、黄、青のいずれかが割り当てられてい
る。
【００２０】ここでセンサから５０ｍの距離から始まっ
て５０ｍの深度の範囲を結像させることにする。この中
には、３つの被写体、たとえばそれぞれ約５０から５５
ｍ、７５から８０ｍ、および９５から１００ｍの距離に
ある３つの木があるとする。
て５０ｍの深度の範囲を結像させることにする。この中
には、３つの被写体、たとえばそれぞれ約５０から５５
ｍ、７５から８０ｍ、および９５から１００ｍの距離に
ある３つの木があるとする。
【００２１】ｔ1 ＝０の時点で光パルスが送出される。
結像すべき範囲を調節するために、時点ｔ2 （この時点
以降で増幅率がゼロから増加する。シャッタ開）はこれ
がセンサから結像すべき範囲の次の点に至るまでの光信
号の進行時間の２倍に等しいように設計され、また時点
ｔ3 （この時点以降はすべての増幅率は再びゼロであ
る。シャッタ閉）は、それがセンサから結像すべき範囲
の最も離れた点に至るまでの光信号の進行時間の２倍に
等しいように設計されるべきものとする。光パルスは、
１ナノ秒の間に０．３０ｍ進行するので、時点ｔ2 は約
３３３ナノ秒、時点ｔ3 は約６６７ナノ秒に相当する。
従って最初の木に当たった光は、３３３から３６７ナノ
秒後に受光器に到達する。この時点では、赤のチャンネ
ルの増幅度は約１であり、黄色と青のチャンネルの増幅
度はそれぞれほぼゼロである。この木の像は、赤／オレ
ンジの混合像で結像される。その反射信号が時点（ｔ3
−ｔ2 ）／２で受光される、約７５ｍ離れた第２の被写
体の場合、カラーは黄色が、そして最も離れた被写体
（時点ｔ3 で受光される）の場合、カラーは青がそれぞ
れ優っている。例で述べたこれら３つの被写体の間にあ
る被写体は、該当する混合色によって表される。
結像すべき範囲を調節するために、時点ｔ2 （この時点
以降で増幅率がゼロから増加する。シャッタ開）はこれ
がセンサから結像すべき範囲の次の点に至るまでの光信
号の進行時間の２倍に等しいように設計され、また時点
ｔ3 （この時点以降はすべての増幅率は再びゼロであ
る。シャッタ閉）は、それがセンサから結像すべき範囲
の最も離れた点に至るまでの光信号の進行時間の２倍に
等しいように設計されるべきものとする。光パルスは、
１ナノ秒の間に０．３０ｍ進行するので、時点ｔ2 は約
３３３ナノ秒、時点ｔ3 は約６６７ナノ秒に相当する。
従って最初の木に当たった光は、３３３から３６７ナノ
秒後に受光器に到達する。この時点では、赤のチャンネ
ルの増幅度は約１であり、黄色と青のチャンネルの増幅
度はそれぞれほぼゼロである。この木の像は、赤／オレ
ンジの混合像で結像される。その反射信号が時点（ｔ3
−ｔ2 ）／２で受光される、約７５ｍ離れた第２の被写
体の場合、カラーは黄色が、そして最も離れた被写体
（時点ｔ3 で受光される）の場合、カラーは青がそれぞ
れ優っている。例で述べたこれら３つの被写体の間にあ
る被写体は、該当する混合色によって表される。
【００２２】個々のチャンネルの時間と関連した増幅率
は、各々の時点での個々の増幅率の総和が露出時間△ｔ
＝ｔ3 −ｔ2 の間で同じ値を有するように選ぶのがよ
い。こうして、反射された信号の明るさが総和において
一定であるので、そのカラーが距離に相当し、しかもそ
のシーンのコントラストをグレー値として含む混合像が
生じるようになる。図２に示した機能に対する選択案と
して、この条件を満たす別の機能を選ぶこともできる。
は、各々の時点での個々の増幅率の総和が露出時間△ｔ
＝ｔ3 −ｔ2 の間で同じ値を有するように選ぶのがよ
い。こうして、反射された信号の明るさが総和において
一定であるので、そのカラーが距離に相当し、しかもそ
のシーンのコントラストをグレー値として含む混合像が
生じるようになる。図２に示した機能に対する選択案と
して、この条件を満たす別の機能を選ぶこともできる。
【００２３】透過度関数は、ほぼ連続的な経過をする。
この連続的経過というのは、透過度関数が万一の、しか
し有限な数の飛躍的変化に至るまで連続して増加するこ
とを意味している。その際に、０と１との間にある、す
なわち完全な不透過度と完全な透過度との間にあるすべ
ての数値を取ることが出来る。一般にｔ2 ＜ｔ＜ｔ3と
いうシャッタの開放時間内の各々の時点において透過度
関数のうち少なくとも２つは０と１の間の中間値を呈す
る。このことは、例えば図３でｔ2 、（ｔ3 −ｔ2 ）／
２およびｔ3 のもとで個々の時点に関してそれぞれ純粋
なカラーしかないということを排除するものではない。
重要なことは、距離とカラー値との間の一義的な割当を
得るために、各々の時点で透過度関数の瞬時値の種々の
組み合わせが存在することである。飛躍的変化は、例え
ば、シャッタを開ける際に（時点ｔ2 ）透過度関数の数
値がゼロからその初期値に設定される時に、そしてシャ
ッタを閉じる際に（時点ｔ3 ）透過度関数がその最終値
からゼロへとリセットされる時に、それぞれ生ずる。
この連続的経過というのは、透過度関数が万一の、しか
し有限な数の飛躍的変化に至るまで連続して増加するこ
とを意味している。その際に、０と１との間にある、す
なわち完全な不透過度と完全な透過度との間にあるすべ
ての数値を取ることが出来る。一般にｔ2 ＜ｔ＜ｔ3と
いうシャッタの開放時間内の各々の時点において透過度
関数のうち少なくとも２つは０と１の間の中間値を呈す
る。このことは、例えば図３でｔ2 、（ｔ3 −ｔ2 ）／
２およびｔ3 のもとで個々の時点に関してそれぞれ純粋
なカラーしかないということを排除するものではない。
重要なことは、距離とカラー値との間の一義的な割当を
得るために、各々の時点で透過度関数の瞬時値の種々の
組み合わせが存在することである。飛躍的変化は、例え
ば、シャッタを開ける際に（時点ｔ2 ）透過度関数の数
値がゼロからその初期値に設定される時に、そしてシャ
ッタを閉じる際に（時点ｔ3 ）透過度関数がその最終値
からゼロへとリセットされる時に、それぞれ生ずる。
【００２４】透過度関数の瞬時値の総和は１／Ｒ2 に比
例して選ぶのがよい。その場合、Ｒはカメラから結像さ
れるべき範囲までの平均距離である。これによって発光
装置のもとでの距離と関連した光度によって生じる明る
さの差を補正することができる。
例して選ぶのがよい。その場合、Ｒはカメラから結像さ
れるべき範囲までの平均距離である。これによって発光
装置のもとでの距離と関連した光度によって生じる明る
さの差を補正することができる。
【００２５】感度を高めるために、撮像ユニットの多重
露光も可能である。発光装置もイメージ増幅器も、１／
３０秒、または１／２５秒の露出時間△ｔ＝ｔ3 −ｔ2
のもとでも数千回の露光が実施できるように設計するこ
とができる。
露光も可能である。発光装置もイメージ増幅器も、１／
３０秒、または１／２５秒の露出時間△ｔ＝ｔ3 −ｔ2
のもとでも数千回の露光が実施できるように設計するこ
とができる。
【図１】本発明の方法を実施する装置のブロック線図。
【図２】３つの透過度関数の時間的推移に関する例を示
す特性線図。
す特性線図。
１ 照射装置 ２ａ，２ｂ，２ｃ 受光器 ３ａ，３ｂ，３ｃ 制御ユニット ４ 時間コード発生器 ５ 補助ユニット ６ ミキサ １０ レンズ １２ レンズ １４，１６ ハーフミラー
Claims (8)
- 【請求項１】光パルスを送出し、同期し、かつ時間遅延
された反射光パルスをシャッタ装置を前置した撮像ユニ
ットで受光するという原理に基づき距離像を発生するた
めの方法において、 反射された光パルスを受光する間にシャッタ装置の透過
度が時間と関連する、ほぼ連続した所定の関数を経過
し、このようにして結像されるべき距離範囲の、変調さ
れた少なくとも２つの反射像が種々の透過度関数を用い
て発生され、 これらの変調された反射像の各々にカラーが割り当てら
れ、 着色され変調された反射像が偽色コード化された像に重
ね合わされることによって、結像された被写体の距離は
カラー値によって、またその反射率は明るさ値によって
それぞれ再現されることを特徴とする距離像を発生する
方法。 - 【請求項２】変調された反射像は時間的に並行して１つ
だけの光パルスを送出して発生されることを特徴とする
請求項１による方法。 - 【請求項３】変調された反射像は多数の光パルスを送出
することにより連続的に発生されることを特徴とする請
求項１による方法。 - 【請求項４】透過度関数の総和は時間と関連しているこ
とを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかによる方
法。 - 【請求項５】透過度関数にはＲを被写体までの平均距離
としたとき、係数１／Ｒ2 が掛け合わされて重ね合わさ
れることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに
よる方法。 - 【請求項６】信号対雑音比を改善するために同じ透過度
関数のもとで撮影された多数の変調された反射像が同じ
撮像ユニット上で重ね合わされることを特徴とする、請
求項１ないし５のいずれかによる方法。 - 【請求項７】光パルスを送出する装置（１）、 それぞれ撮像ユニット、およびそれに前置され増幅度が
時間と関連して制御ユニット（３ａ、３ｂ、３ｃ）によ
って所望の透過度関数に従い調節されるシャッタ装置と
して作動するイメージ増幅器を有する、反射された光パ
ルスを受光する複数の受光装置（２ａ、２ｂ、２ｃ）、 前記イメージ増幅器の増幅度を光パルスの送出と同期さ
せる時間コード発生器（４）、および各撮像ユニットの
像内容にカラーを割当て、それを偽色コード化した像に
重ね合わせる混合段（６）を備えた、請求項１、２、
４、５、６のうちのいずれかによる方法を実施する装
置。 - 【請求項８】光パルスを送出するための装置、 それぞれ撮像ユニット、およびそれに前置され増幅度が
時間と関連して制御ユニットによって所望の透過度関数
に従い調節されるシャッタ装置として作動するイメージ
増幅器を有する、反射された光パルスを受光する複数の
受光装置、 イメージ増幅器の増幅度を光パルスの送出と同期させる
時間コード発生器、複数の撮像ユニットの像内容が中間
記憶される像記憶ユニット、および各撮像ユニットに記
憶された像内容にカラーを割当て、それを偽色コード化
した像に重ね合わせる混合段を備えた、請求項１、３、
４、５、６のうちのいずれかによる方法を実施する装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE4129912.4 | 1991-09-09 | ||
| DE4129912A DE4129912C1 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 |
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|---|---|
| JPH05273352A true JPH05273352A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2983390B2 JP2983390B2 (ja) | 1999-11-29 |
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