JPH0792268A - Data processor of laser range finder - Google Patents

Data processor of laser range finder

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Publication number
JPH0792268A
JPH0792268A JP5238176A JP23817693A JPH0792268A JP H0792268 A JPH0792268 A JP H0792268A JP 5238176 A JP5238176 A JP 5238176A JP 23817693 A JP23817693 A JP 23817693A JP H0792268 A JPH0792268 A JP H0792268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflected light
distance
side detector
range finder
laser range
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.)
Pending
Application number
JP5238176A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Okamoto
本 伸 也 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5238176A priority Critical patent/JPH0792268A/en
Publication of JPH0792268A publication Critical patent/JPH0792268A/en
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  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a data processor, of laser range finder, which can increase the accuracy of distance measurement. CONSTITUTION:The data processor of laser range finder is provided with a transmission-side detector 1 which detects reference light, with a reception-side detector 2 which detects reflected light and with a gain controller 3 which increases the amplitude of the reflected light detected by the reception-side detector 2, it compares the reference light with the reflected light which is amplified by the gain controller 3, and it computes the distance to a target on the basis of the going and returning time of a laser beam. The data processor is provided with a brightness data converter 6 which converts the intensity of the reflected light detected by the reception-side detector 2 into a brightness value, with a coefficient table 7 in which coefficients for correction are set, correspondingly to the brightness values and with an operation unit 8 which computes a measured distance by using distance data computed on the basis of the going and returning time of the laser beam and by using the factor table 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、目標までの距離測定や
画像認識などに利用されるレーザ・レンジ・ファインダ
(レーザ距離測定装置)のデータ処理装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data processing device of a laser range finder (laser distance measuring device) used for distance measurement to a target and image recognition.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のレーザ・レンジ・ファインダの
データ処理装置は、図3に示すように、目標に照射した
参照光の位相Aと目標からの反射光の位相Bとを比較し
て、その位相差であるレーザビームの往復時間Tを検出
し、往復時間Tから目標までの距離を算出する。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a data processing device of this type of laser range finder compares a phase A of a reference light with which a target is irradiated with a phase B of a reflected light from the target, The round-trip time T of the laser beam, which is the phase difference, is detected, and the distance from the round-trip time T to the target is calculated.

【0003】また、上記のデータ処理装置では、目標ま
での距離が遠い場合や目標に対する参照光の入射角が小
さい場合、反射光の強度が低下して図3中に仮想線で示
すように反射光が振幅の小さい位相bとなるため、ゲイ
ンコントローラにより反射光の位相bの振幅を増大させ
て参照光と比較し易い位相(B)にし、こののち往復時
間Tを検出して距離に換算するようにしていた。
Further, in the above-described data processing device, when the distance to the target is long or the incident angle of the reference light with respect to the target is small, the intensity of the reflected light decreases and the reflected light is reflected as shown by the phantom line in FIG. Since the light becomes the phase b having a small amplitude, the amplitude of the phase b of the reflected light is increased to a phase (B) which is easy to compare with the reference light by the gain controller, and then the round trip time T is detected and converted into the distance. Was doing.

【0004】このようなレーザ・レンジ・ファインダの
データ処理装置は、例えば、昭和60年2月にR&Dプ
ランニングが発行した「最新防衛技術大成」の第287
〜289頁に記載されている。
Such a laser range finder data processing device is, for example, the "Latest Defense Technology Taisei" No. 287 issued by R & D Planning in February 1985.
~ 289.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなレーザ・レンジ・ファインダのデータ処理装置で
は、ゲインコントローラの回路特性により、増幅させた
反射光の位相に時間的なずれ(遅れ)が生じることがあ
る。この位相のずれは、ゲインコントローラの出力が増
大するにつれて大きくなる傾向にある。このため、とく
に反射光の強度が小さい場合、これに対応してゲインコ
ントローラの出力を増大させることから、結果として実
際の距離に対する測定距離の誤差が大きくなるという不
具合があり、距離測定の精度を高めるうえでの改善が必
要であった。
In the data processing device of the laser range finder as described above, there is a time lag (delay) in the phase of the amplified reflected light due to the circuit characteristics of the gain controller. Sometimes. This phase shift tends to increase as the output of the gain controller increases. Therefore, especially when the intensity of the reflected light is low, the output of the gain controller is correspondingly increased, resulting in a large error in the measured distance with respect to the actual distance. Improvement was needed to raise it.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、上記したような従来の状況に
鑑みて成されたもので、距離測定の精度を高めることが
できるレーザ・レンジ・ファインダのデータ処理装置を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a data processing device of a laser range finder capable of improving the accuracy of distance measurement, in view of the above conventional situation. There is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるレーザ・
レンジ・ファインダのデータ処理装置は、目標に照射さ
れた参照光を検出する送信側検出器と、反射光を検出す
る受信側検出器と、受信側検出器で検出した反射光の振
幅を増大させるゲインコントローラを備え、参照光とゲ
インコントローラで増幅された反射光とを比較してレー
ザビームの往復時間から目標までの距離を算出するレー
ザ・レンジ・ファインダのデータ処理装置において、受
信側検出器で検出した反射光の強度を輝度値に変換する
輝度データ変換器と、輝度値に対応する補正用の係数を
設定した係数テーブルと、レーザビームの往復時間から
算出した距離データと係数テーブルを用いて測定距離を
算出する演算器を備えた構成としており、上記の構成を
課題を解決するための手段としている。
A laser according to the present invention
The data processing device of the range finder increases the amplitude of the reflected light detected by the transmitting side detector that detects the reference light emitted to the target, the receiving side detector that detects the reflected light, and the receiving side detector. In the data processing device of the laser range finder, which has a gain controller and calculates the distance from the round trip time of the laser beam to the target by comparing the reference light and the reflected light amplified by the gain controller, Using a brightness data converter that converts the intensity of the detected reflected light into a brightness value, a coefficient table that sets correction coefficients corresponding to the brightness value, distance data calculated from the round-trip time of the laser beam, and a coefficient table The configuration is provided with an arithmetic unit that calculates the measurement distance, and the above configuration is used as a means for solving the problem.

【0008】なお、係数テーブルにおける補正用の係数
は、例えば、反射光の強度の低下に対して増大するゲイ
ンコントローラの出力と、その出力の増大に伴って大き
くなる反射光の位相の時間的なずれとの関係に基づくも
のであり、位相の時間的ずれにより生じる距離データの
誤差を補正するための値として設定してある。
The correction coefficient in the coefficient table is, for example, the output of the gain controller that increases with a decrease in the intensity of the reflected light, and the phase of the reflected light that increases as the output increases with time. It is based on the relationship with the shift, and is set as a value for correcting the error of the distance data caused by the time shift of the phase.

【0009】[0009]

【発明の作用】本発明に係わるレーザ・レンジ・ファイ
ンダのデータ処理装置では、反射光の強度が小さい場
合、これに対応してゲインコントローラの出力が増大
し、その出力増大に伴って反射光の位相の時間的なずれ
が大きくなることから、参照光とゲインコントローラで
増幅した反射光とを比較してレーザビームの往復時間か
ら目標までの距離データを算出する一方で、輝度データ
変換器で反射光の強度を輝度値に変換し、この輝度値に
対応する係数テーブルの補正用係数を用いて、演算器に
おいて距離データを補正することにより、位相の時間的
ずれにより生じる距離データの誤差を除去した測定距離
が得られる。
In the data processing device of the laser range finder according to the present invention, when the intensity of the reflected light is small, the output of the gain controller is correspondingly increased, and the reflected light is increased as the output increases. Since the phase shift with time becomes large, the reference data and the reflected light amplified by the gain controller are compared to calculate the distance data from the round trip time of the laser beam to the target, while the brightness data converter The intensity of light is converted into a brightness value, and the distance data error is removed by correcting the distance data in the computing unit using the correction coefficient in the coefficient table corresponding to this brightness value. The measured distance obtained is obtained.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】すなわち、レーザ・レンジ・ファインダの
データ処理装置は、図1に示すように、送信光学系から
送信される参照光(位相Aで示す)を検出する送信側検
出器1と、受信光学系で受信した反射光(位相bで示
す)を検出する受信側検出器2と、受信側検出器2で検
出した反射光の位相bの振幅を増大させるためのゲイン
コントローラ3と、参照光の位相Aとゲインコントロー
ラ3により増幅された反射光の位相Bとを比較してレー
ザビームの往復時間Tを検出する比較器4を備えてい
る。
That is, as shown in FIG. 1, the data processing device of the laser range finder includes a transmitting side detector 1 for detecting the reference light (indicated by phase A) transmitted from the transmitting optical system, and a receiving optical system. The receiving side detector 2 for detecting the reflected light (indicated by the phase b) received by the system, the gain controller 3 for increasing the amplitude of the phase b of the reflected light detected by the receiving side detector 2, and the reference light A comparator 4 for detecting the round-trip time T of the laser beam by comparing the phase A with the phase B of the reflected light amplified by the gain controller 3 is provided.

【0012】さらに、データ処理装置は、比較器4で検
出された往復時間Tをデジタル信号の距離データRdに
変換する距離データ変換器5と、受信側検出器2で検出
した反射光の強度をデジタル信号の輝度値Iに変換する
輝度データ変換器6を備えると共に、反射光の輝度値I
に対応する補正用の係数Kを設定した係数テーブル7
と、距離データRdと係数テーブル7を用いて測定距離
Rを算出する演算器8を備えている。
Further, the data processing device calculates the round trip time T detected by the comparator 4 into the distance data converter 5 for converting it into the distance data Rd of the digital signal, and the intensity of the reflected light detected by the receiving side detector 2. A brightness data converter 6 for converting into a brightness value I of a digital signal is provided, and a brightness value I of reflected light is provided.
Coefficient table 7 in which the correction coefficient K corresponding to
And a calculator 8 for calculating the measured distance R using the distance data Rd and the coefficient table 7.

【0013】係数テーブル7の係数Kは、反射光の強度
の低下に対して増大するゲインコントローラ3の出力
と、その出力の増大に伴って大きくなる反射光の位相B
の時間的なずれとの関係に基づくものであって、反射光
の位相Bの時間的ずれにより生じる距離データRdの誤
差を補正するための値である。この係数Kと輝度値Iと
の関係は図2(a)に示すようなグラフで表される。
The coefficient K of the coefficient table 7 is the output of the gain controller 3 that increases with a decrease in the intensity of the reflected light, and the phase B of the reflected light that increases with an increase in the output.
Is a value for correcting the error of the distance data Rd caused by the time shift of the phase B of the reflected light. The relationship between the coefficient K and the brightness value I is represented by a graph as shown in FIG.

【0014】また、この実施例では、輝度値Iが8ビッ
ト、つまり256階調で0〜255の値を有し、図2
(b)にも示すように、係数テーブル7には各輝度値
(0〜255)Iに先のグラフに基づく補正用の係数K
が設定してある。なお、図2(b)に示す係数テーブル
7に便宜上の数値を入れて説明すると、例えば輝度値I
が2である場合には係数Kは「100」となり、輝度値
Iが255およびこれに近い範囲では係数は「0」であ
る。
Further, in this embodiment, the luminance value I has 8 bits, that is, 256 gradations and a value of 0 to 255.
As shown in (b), the coefficient table 7 includes the correction coefficient K for each luminance value (0 to 255) I based on the previous graph.
Has been set. It should be noted that, when a numerical value for convenience is put in the coefficient table 7 shown in FIG.
Is 2, the coefficient K is “100”, and the coefficient is “0” in the luminance value I of 255 and a range close to it.

【0015】演算器8では、距離データRd、輝度値I
および係数Kから、測定距離Rを算出する。測定距離R
は、次式、R=Rd−K(I)により求められる。
In the calculator 8, the distance data Rd and the brightness value I
And the measurement distance R is calculated from the coefficient K. Measuring distance R
Is calculated by the following equation, R = Rd-K (I).

【0016】上記のデータ処理装置では、比較器4にお
いて、送信側検出器1で検出した参照光の位相Aとゲイ
ンコントローラ3で増幅した反射光の位相Bとを比較し
てレーザビームの往復時間Tを算出し、距離データ変換
器5において、レーザビームの往復時間Tを目標までの
距離データRdに変換する。
In the above data processing device, the comparator 4 compares the phase A of the reference light detected by the transmission side detector 1 with the phase B of the reflected light amplified by the gain controller 3, and the round trip time of the laser beam is compared. T is calculated, and the distance data converter 5 converts the round-trip time T of the laser beam into the distance data Rd to the target.

【0017】このとき、反射光の強度が小さい場合、つ
まり、受信側検出器2で検出した反射光の位相bの振幅
が小さい場合、これを補償するためにゲインコントロー
ラ3の出力が増大し、その出力増大に伴って反射光の位
相Bの時間的なずれが大きくなっている。したがって、
距離データRdには、反射光の位相Bの時間的ずれによ
る誤差が含まれている。
At this time, when the intensity of the reflected light is low, that is, when the amplitude of the phase b of the reflected light detected by the receiving side detector 2 is small, the output of the gain controller 3 is increased to compensate for this. As the output increases, the time lag of the phase B of the reflected light increases. Therefore,
The distance data Rd includes an error due to the time shift of the phase B of the reflected light.

【0018】そこで、データ処理装置では、輝度データ
変換器6において、受信側検出器2で検出した反射光の
強度を輝度値Iに変換し、距離データRdと、輝度値I
に対応する係数テーブル7の補正用係数Kとを用いて演
算器8で演算を行うことにより、反射光の位相Bの時間
的ずれにより生じる距離データRdの誤差を除去した測
定距離Rを得る。このようにして、上記データ処理装置
では、反射光の強度が小さい場合であっても、正確な測
定距離Rが得られることとなる。
Therefore, in the data processing device, the intensity data converter 6 converts the intensity of the reflected light detected by the receiving side detector 2 into the intensity value I, and the distance data Rd and the intensity value I.
By using the correction coefficient K of the coefficient table 7 corresponding to the above, the arithmetic unit 8 performs the arithmetic operation to obtain the measured distance R from which the error of the distance data Rd caused by the time shift of the phase B of the reflected light is removed. In this way, the data processing device can obtain an accurate measurement distance R even when the intensity of reflected light is low.

【0019】また、上記のデータ処理装置は、所定の目
標に対する距離測定だけではなく、レーザ・レンジ・フ
ァインダを入力源とする画像認識にも用いられる。この
場合には、レーザビームを走査することにより、例えば
画素数128×64、深さ8ビットの画像を形成するこ
ととなり、この際に、画像の各画素について上記したデ
ータ処理を行う。
Further, the above data processing device is used not only for distance measurement with respect to a predetermined target, but also for image recognition using a laser range finder as an input source. In this case, by scanning with a laser beam, an image having, for example, 128 × 64 pixels and a depth of 8 bits is formed. At this time, the above-described data processing is performed for each pixel of the image.

【0020】このような画像認識を行う場合にあって
も、走査範囲に反射光の強度の小さい部分(画素)があ
ると、これにより距離データに誤差が生じることとなる
が、反射光の輝度値に応じて距離データを補正すること
により、各画素ごとに正確な測定距離が得られ、全体と
して精度の高い画像が得られる。
Even when such image recognition is performed, if there is a portion (pixel) in which the intensity of reflected light is low in the scanning range, an error will occur in the distance data, but the brightness of the reflected light By correcting the distance data according to the value, an accurate measurement distance can be obtained for each pixel, and an image with high accuracy as a whole can be obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のレー
ザ・レンジ・ファインダのデータ処理装置によれば、レ
ーザビームの往復時間から算出した距離データを反射光
の輝度値に応じて補正することで測定距離を得ることか
ら、目標までの距離や参照光の入射角などによって反射
光の強度が小さい場合であっても、実際の距離に対する
測定距離の誤差をほとんど無くすことができ、測定精度
を大幅に向上させることができる。
As described above, according to the data processing device of the laser range finder of the present invention, the distance data calculated from the round-trip time of the laser beam is corrected according to the brightness value of the reflected light. Since the measurement distance is obtained with, even if the intensity of the reflected light is small due to the distance to the target or the incident angle of the reference light, it is possible to almost eliminate the error of the measured distance from the actual distance and improve the measurement accuracy. It can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わるレーザ・レンジ・ファインダの
データ処理装置の一実施例を説明するブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a data processing device of a laser range finder according to the present invention.

【図2】輝度値と補正用の係数との関係を示すグラフ
(a)および係数テーブルを示す図(b)である。
FIG. 2 is a graph (a) showing a relationship between a luminance value and a correction coefficient and a diagram (b) showing a coefficient table.

【図3】参照光、反射光および強度が低下した状態の反
射光の各位相を説明するグラフである。
FIG. 3 is a graph for explaining each phase of reference light, reflected light, and reflected light in a state where the intensity is reduced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信側検出器 2 受信側検出器 3 ゲインコントローラ 6 輝度データ変換器 7 係数テーブル 8 演算器 1 Transmitter side detector 2 Receiver side detector 3 Gain controller 6 Luminance data converter 7 Coefficient table 8 Operator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標に照射された参照光を検出する送信
側検出器と、反射光を検出する受信側検出器と、受信側
検出器で検出した反射光の振幅を増大させるゲインコン
トローラを備え、参照光とゲインコントローラで増幅さ
れた反射光とを比較してレーザビームの往復時間から目
標までの距離を算出するレーザ・レンジ・ファインダの
データ処理装置において、受信側検出器で検出した反射
光の強度を輝度値に変換する輝度データ変換器と、輝度
値に対応する補正用の係数を設定した係数テーブルと、
レーザビームの往復時間から算出した距離データと係数
テーブルを用いて測定距離を算出する演算器を備えたこ
とを特徴とするレーザ・レンジ・ファインダのデータ処
理装置。
1. A transmission-side detector that detects a reference light with which a target is irradiated, a reception-side detector that detects reflected light, and a gain controller that increases the amplitude of the reflected light detected by the reception-side detector. In the data processing device of the laser range finder, which calculates the distance from the round-trip time of the laser beam to the target by comparing the reference light and the reflected light amplified by the gain controller, the reflected light detected by the receiving side detector A brightness data converter for converting the intensity of the to a brightness value, a coefficient table in which correction coefficients corresponding to the brightness value are set,
A data processing device for a laser range finder, comprising a calculator for calculating a measured distance using distance data calculated from the round-trip time of a laser beam and a coefficient table.
JP5238176A 1993-09-24 1993-09-24 Data processor of laser range finder Pending JPH0792268A (en)

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JP5238176A JPH0792268A (en) 1993-09-24 1993-09-24 Data processor of laser range finder

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JP (1) JPH0792268A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7497246B2 (en) 2003-11-27 2009-03-03 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner
JP2011516829A (en) * 2008-03-20 2011-05-26 トリムブレ、アクチボラグ Efficient geodetic scanner

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US7497246B2 (en) 2003-11-27 2009-03-03 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner
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