JPH09178853A - イメージングレーザー測距装置 - Google Patents
イメージングレーザー測距装置Info
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- JPH09178853A JPH09178853A JP7336850A JP33685095A JPH09178853A JP H09178853 A JPH09178853 A JP H09178853A JP 7336850 A JP7336850 A JP 7336850A JP 33685095 A JP33685095 A JP 33685095A JP H09178853 A JPH09178853 A JP H09178853A
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- imaging
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、一つの送信レーザーパルスよ
り距離情報付画像情報を取得することである。 【解決手段】本発明は、レーザー発振装置１より発射し
たレーザーパルスを送受信光学系２により測距対象４に
向けて照射し、６に示すような範囲（ｄＬ／２）毎に撮
像装置１０に結像するよう電子的なシャッター装置９等
を制御し、得られた画像を距離情報に従って再構築する
ことで目標の形状等を効率的に取得できるように構成し
たことにある。また、距離範囲を限定した撮像機能もつ
点を利用し空間監視などの用途にも応用できる。
り距離情報付画像情報を取得することである。 【解決手段】本発明は、レーザー発振装置１より発射し
たレーザーパルスを送受信光学系２により測距対象４に
向けて照射し、６に示すような範囲（ｄＬ／２）毎に撮
像装置１０に結像するよう電子的なシャッター装置９等
を制御し、得られた画像を距離情報に従って再構築する
ことで目標の形状等を効率的に取得できるように構成し
たことにある。また、距離範囲を限定した撮像機能もつ
点を利用し空間監視などの用途にも応用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイメージングレーザ
ー測距装置に係り、特に光パルスの目標までの往復時間
を測定することにより距離を求めるイメージングレーザ
ー測距装置に関するものである。
ー測距装置に係り、特に光パルスの目標までの往復時間
を測定することにより距離を求めるイメージングレーザ
ー測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光パルスの往復時間を計測し２点
間の距離を求めるレーザー測距装置においては、例えば
レーザーハンドブック５３８頁のように、装置より送信
された光パルスの一地点からの反射信号を、波形識別装
置等により検出することにより、光パルスの往復時間を
計測し、２地点間の距離を求めていた。
間の距離を求めるレーザー測距装置においては、例えば
レーザーハンドブック５３８頁のように、装置より送信
された光パルスの一地点からの反射信号を、波形識別装
置等により検出することにより、光パルスの往復時間を
計測し、２地点間の距離を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、送信
される光パルスの目標内の一地点からの反射光を検出し
計測していたために、一つの送信パルスに対して一つの
距離角度情報しか得ることができず、２地点以上の同時
測距及び距離情報の画像化はできなかった。また、従来
装置で測距する方向を機械的な方法で走査し、その結果
得られた結果を望遠鏡の指向方向に基づき画像情報に変
換する場合には、ある計測範囲を３次元画像化するの
に、機械走査量に比例して時間がかかっていた。
される光パルスの目標内の一地点からの反射光を検出し
計測していたために、一つの送信パルスに対して一つの
距離角度情報しか得ることができず、２地点以上の同時
測距及び距離情報の画像化はできなかった。また、従来
装置で測距する方向を機械的な方法で走査し、その結果
得られた結果を望遠鏡の指向方向に基づき画像情報に変
換する場合には、ある計測範囲を３次元画像化するの
に、機械走査量に比例して時間がかかっていた。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決するためになされたもので、ある距離範囲毎に
反射光を画像化することで地表面、構造物などの表面形
状の遠距離からの効率的な計測を実現するイメージング
レーザー測距装置を提供することにある。
題を解決するためになされたもので、ある距離範囲毎に
反射光を画像化することで地表面、構造物などの表面形
状の遠距離からの効率的な計測を実現するイメージング
レーザー測距装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、レーザー発振装置より発射された光パルス
を適切な拡がり角を付与して測距目標に対して送信する
機能を持つ送信光学系と測距目標（測距対象）からの反
射光を集光する機能を持つ受信光学系、受信した反射光
の内、装置からある距離範囲にある目標からのレーザー
反射光のみを撮像する為に、レーザー発射から一定時間
範囲だけ反射光を増幅し撮像素子に結像させる機能をも
つ光増幅装置と増幅された光を画像化する機能を持つ撮
像素子により構成されるイメージングレーザー測距装置
である。また本発明は、パルスレーザー光を発振するレ
ーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発振された
パルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して測距目標
（測距対象）に対して送信し、該測距目標からの反射パ
ルス光を集光する光学系と、該光学系で集光された測距
目標からの反射パルス光を所望の時間間隔で撮像素子に
結像させる撮像手段と、該撮像手段の撮像素子から得ら
れる画像情報から測距目標の３次元情報を算出する演算
手段とを備えたことを特徴とするイメージングレーザー
測距装置である。また本発明は、パルスレーザー光を発
振するレーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発
振されたパルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して
測距目標（測距対象）に対して送信し、該測距目標から
の反射パルス光を集光する光学系と、該光学系で集光さ
れた測距目標からの反射パルス光を所望の時間間隔で増
幅して撮像素子に結像させる撮像手段と、該撮像手段の
撮像素子から得られる画像情報から測距目標の３次元情
報を算出する演算手段とを備えたことを特徴とするイメ
ージングレーザー測距装置である。
に本発明は、レーザー発振装置より発射された光パルス
を適切な拡がり角を付与して測距目標に対して送信する
機能を持つ送信光学系と測距目標（測距対象）からの反
射光を集光する機能を持つ受信光学系、受信した反射光
の内、装置からある距離範囲にある目標からのレーザー
反射光のみを撮像する為に、レーザー発射から一定時間
範囲だけ反射光を増幅し撮像素子に結像させる機能をも
つ光増幅装置と増幅された光を画像化する機能を持つ撮
像素子により構成されるイメージングレーザー測距装置
である。また本発明は、パルスレーザー光を発振するレ
ーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発振された
パルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して測距目標
（測距対象）に対して送信し、該測距目標からの反射パ
ルス光を集光する光学系と、該光学系で集光された測距
目標からの反射パルス光を所望の時間間隔で撮像素子に
結像させる撮像手段と、該撮像手段の撮像素子から得ら
れる画像情報から測距目標の３次元情報を算出する演算
手段とを備えたことを特徴とするイメージングレーザー
測距装置である。また本発明は、パルスレーザー光を発
振するレーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発
振されたパルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して
測距目標（測距対象）に対して送信し、該測距目標から
の反射パルス光を集光する光学系と、該光学系で集光さ
れた測距目標からの反射パルス光を所望の時間間隔で増
幅して撮像素子に結像させる撮像手段と、該撮像手段の
撮像素子から得られる画像情報から測距目標の３次元情
報を算出する演算手段とを備えたことを特徴とするイメ
ージングレーザー測距装置である。
【０００６】また本発明は、上記イメージングレーザー
測距装置における上記レーザー発振装置において発振す
るパルスレーザー光は１マイクロ秒以下のパルス幅を有
することを特徴とする。また本発明は、上記イメージン
グレーザー測距装置において、上記撮像手段は、イメー
ジインテンシファイヤで構成したことを特徴とする。
測距装置における上記レーザー発振装置において発振す
るパルスレーザー光は１マイクロ秒以下のパルス幅を有
することを特徴とする。また本発明は、上記イメージン
グレーザー測距装置において、上記撮像手段は、イメー
ジインテンシファイヤで構成したことを特徴とする。
【０００７】また本発明は、パルスレーザー光を発振す
るレーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発振さ
れたパルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して測距
目標に対して送信し、該測距目標からの反射パルス光を
集光する光学系と、該光学系で集光された測距目標から
の反射パルス光を所望の時間間隔で撮像素子に結像させ
る撮像手段と、上記レーザー発振装置で発振するパルス
レーザー光の出射開始時点から上記撮像手段における所
望の時間間隔までの時間に応じて光の速度から定まる距
離情報と上記撮像手段の撮像素子から得られる画像情報
とから測距目標の３次元情報を算出する演算手段とを備
えたことを特徴とするイメージングレーザー測距装置で
ある。
るレーザー発振装置と、該レーザー発振装置から発振さ
れたパルスレーザー光を所望の拡がり角を付与して測距
目標に対して送信し、該測距目標からの反射パルス光を
集光する光学系と、該光学系で集光された測距目標から
の反射パルス光を所望の時間間隔で撮像素子に結像させ
る撮像手段と、上記レーザー発振装置で発振するパルス
レーザー光の出射開始時点から上記撮像手段における所
望の時間間隔までの時間に応じて光の速度から定まる距
離情報と上記撮像手段の撮像素子から得られる画像情報
とから測距目標の３次元情報を算出する演算手段とを備
えたことを特徴とするイメージングレーザー測距装置で
ある。
【０００８】以上説明したように本発明は、次のような
作用を奏する。即ち、レーザー測距においては、レーザ
ー発振装置より発射されたレーザーパルスはコリメータ
ー、ビームエキスパンダーなどを経て所定の拡がり角を
付与されて、測距対象に送信される。このときパルスの
拡がりは目標までの距離、大きさなどにより決定され、
受信光学系の視野角も同様にして視野を設定される。し
かしながら従来装置ではこのようにして得られた複数の
距離情報を含む反射光を単一素子で検出する構造となっ
ている。この為、例えば面で構成された構造物や地形の
形状を計測する場合にはポイントごとに順に光学系の指
向方向を走査して測距しなければならなかった。本発明
に係る装置では、送信されたパルス拡がり範囲全てを撮
像素子で画像化できるような構成として、画像化する反
射光の距離範囲をあらかじめ指定制御する。またこの距
離範囲を必要とする範囲だけ制御することもできる。こ
のように距離をあらかじめ指定し画像化した情報を画像
処理し更に距離情報と融合させて計算処理を行うことに
より３次元画像データを容易に生成できる装置を提供す
ることができる。
作用を奏する。即ち、レーザー測距においては、レーザ
ー発振装置より発射されたレーザーパルスはコリメータ
ー、ビームエキスパンダーなどを経て所定の拡がり角を
付与されて、測距対象に送信される。このときパルスの
拡がりは目標までの距離、大きさなどにより決定され、
受信光学系の視野角も同様にして視野を設定される。し
かしながら従来装置ではこのようにして得られた複数の
距離情報を含む反射光を単一素子で検出する構造となっ
ている。この為、例えば面で構成された構造物や地形の
形状を計測する場合にはポイントごとに順に光学系の指
向方向を走査して測距しなければならなかった。本発明
に係る装置では、送信されたパルス拡がり範囲全てを撮
像素子で画像化できるような構成として、画像化する反
射光の距離範囲をあらかじめ指定制御する。またこの距
離範囲を必要とする範囲だけ制御することもできる。こ
のように距離をあらかじめ指定し画像化した情報を画像
処理し更に距離情報と融合させて計算処理を行うことに
より３次元画像データを容易に生成できる装置を提供す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係るレーザ
ー測距装置の一実施の形態を示す全体構成図、図２は受
信パルスの画像化原理説明図、図３は３次元画像データ
化処理原理説明図である。図１において、１はレーザー
発振装置で、パルス幅１０ｎ秒程度のレーザパルスを発
射するものである。２は送受信光学系で、レーザー発振
装置１から発射されるレーザパルス光を所望の拡がり角
を付与して送信レーザーパルス光３として送信し、測距
目標（測距対象）４から反射してくる受信反射光を集光
して撮像装置（撮像素子）１０上に結像させる光学系で
ある。５は測距目標におけるレーザー反射光、６は撮像
時間幅説明補助線、７は反射光イメージを示す。８はビ
ーム分離器で、レーザー発振装置１から発射されるレー
ザパルスを送受信光学系２に向けて透過し、送受信光学
系２で得られる測距目標４から反射してくる受信反射光
を反射してシャッター装置(イメージインテンシファイ
ヤにおける光増幅機能を含むもの）である。９は電子的
なシャッター装置(光増幅機能含む)で、イメージインテ
ンシファイヤにおけるゲート信号による光増幅機能のＯ
Ｎ、ＯＦＦが対応するものである。即ち、シャッター装
置（光増幅機能含む)９は、数１０ｎ程度の短い一定時
間の範囲だけ（時間間隔で）反射光を増幅して撮像装置
（撮像素子）１０に結像させる。即ち、シャッター装置
９および撮像装置１０は、イメージインテンシファイヤ
によって構成しても良い。１１は画像処理装置、１２は
制御用計算機、１３は表示装置である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係るレーザ
ー測距装置の一実施の形態を示す全体構成図、図２は受
信パルスの画像化原理説明図、図３は３次元画像データ
化処理原理説明図である。図１において、１はレーザー
発振装置で、パルス幅１０ｎ秒程度のレーザパルスを発
射するものである。２は送受信光学系で、レーザー発振
装置１から発射されるレーザパルス光を所望の拡がり角
を付与して送信レーザーパルス光３として送信し、測距
目標（測距対象）４から反射してくる受信反射光を集光
して撮像装置（撮像素子）１０上に結像させる光学系で
ある。５は測距目標におけるレーザー反射光、６は撮像
時間幅説明補助線、７は反射光イメージを示す。８はビ
ーム分離器で、レーザー発振装置１から発射されるレー
ザパルスを送受信光学系２に向けて透過し、送受信光学
系２で得られる測距目標４から反射してくる受信反射光
を反射してシャッター装置(イメージインテンシファイ
ヤにおける光増幅機能を含むもの）である。９は電子的
なシャッター装置(光増幅機能含む)で、イメージインテ
ンシファイヤにおけるゲート信号による光増幅機能のＯ
Ｎ、ＯＦＦが対応するものである。即ち、シャッター装
置（光増幅機能含む)９は、数１０ｎ程度の短い一定時
間の範囲だけ（時間間隔で）反射光を増幅して撮像装置
（撮像素子）１０に結像させる。即ち、シャッター装置
９および撮像装置１０は、イメージインテンシファイヤ
によって構成しても良い。１１は画像処理装置、１２は
制御用計算機、１３は表示装置である。
【００１０】レーザー発振装置１は、計測装置としての
必要測距精度によって異なるが、例えばパルス幅１０ｎ
秒程度のＱスイッチタイプのＮｄ：ＹＡＧレーザーを使
用する。レーザー発振装置１より発射されたレーザーパ
ルスは送受信光学系２によって一定の拡がり角を付与さ
れた送信レーザーパルス光３（次に示す（数１）式が成
立する送信レーザーパルス光３）が測距目標（測距対
象）４に送信される。この時進行方向の幅ｄｌとパルス
幅ｄｔとの間にはＣを光の速度として、次に示す（数
１）式が成立する。
必要測距精度によって異なるが、例えばパルス幅１０ｎ
秒程度のＱスイッチタイプのＮｄ：ＹＡＧレーザーを使
用する。レーザー発振装置１より発射されたレーザーパ
ルスは送受信光学系２によって一定の拡がり角を付与さ
れた送信レーザーパルス光３（次に示す（数１）式が成
立する送信レーザーパルス光３）が測距目標（測距対
象）４に送信される。この時進行方向の幅ｄｌとパルス
幅ｄｔとの間にはＣを光の速度として、次に示す（数
１）式が成立する。
【００１１】 ｄｌ＝ｄｔ×Ｃ （数１） 送信レーザーパルス光３は測距目標（測距対象）４の形
状に従って５のように照射される。図中では全てのレー
ザパルス光が測距目標（測距対象）４上に照射された状
態の垂直断面を示しているが、ある時間の範囲、例えば
時間間隔（数１０ｎ秒程度）ｄＴの範囲では図中の補助
線間のドットに相当する箇所のみが照射されており、こ
れ以外のレーザー光は４の他の箇所に向けて空間を飛翔
中かもしくは既に反射され受信光学系に向けて飛翔中か
のどちらかである。全てのレーザ光が反射され受信光学
系に飛翔していく概略イメージを７に示している。７で
示す反射光は送受信光学系２では集光され、ビーム分離
器８によってシャッタ装置９に入射される。電子的なシ
ャッタ装置９では例えば６の区間（ｄＬ／２）で反射さ
れたビームが入射した間（数１０ｎ秒程度の間）ｄＴだ
けゲート信号によってＯＮにして光を引き込むように
（例えば電子的なシャッタが開くように）制御用計算機
１２によってコントロールされている。制御用計算機１
２は、レーザー発振装置１でパルスレーザー光が発振を
開始した時点からの信号２２を受けて時間を計数するこ
とによって光の速度等については既知の値であるので、
距離情報を得ることができ、この距離情報に基づいて電
子的なシャッタ装置９をコントロールする。そして送受
信光学系２で集光された反射光は、光の増倍を行う機能
を持つ電子的なシャッタ装置９を用いて増幅される。そ
して電子的なシャッタ装置９で増幅された光パルスは撮
像装置１０に結像される。結像される画像は６の距離範
囲からだけの反射光に基づいており、画像自体は当距離
範囲のみを表示することになる。撮像装置１０で映像化
した信号は、画像処理装置１１によって２値化等の処理
を行い、制御用計算機１２に送られる。制御用計算機１
２は、画像処理装置１１から距離範囲（ｄＬ／２）毎に
得られる画素毎の２値化情報から、画素の空間情報（２
次元情報）に基づいて３次元情報を生成し、メモリーに
格納する。制御用計算機１２では、シャッタ装置９のシ
ャッタ動作時間幅（ｄＴ）を順次制御して６の距離範囲
（ｄＬ／２）を順次移動させて異なる距離範囲（ｄＬ／
２）における映像を取得処理する。このような処理をあ
る距離（Ｌ）に亘って繰り返すことにより対象空間の距
離情報が計算機１２内に取り込まれ、その結果を基に３
次元情報（地形）を算出し、表示装置１３に表示する。
状に従って５のように照射される。図中では全てのレー
ザパルス光が測距目標（測距対象）４上に照射された状
態の垂直断面を示しているが、ある時間の範囲、例えば
時間間隔（数１０ｎ秒程度）ｄＴの範囲では図中の補助
線間のドットに相当する箇所のみが照射されており、こ
れ以外のレーザー光は４の他の箇所に向けて空間を飛翔
中かもしくは既に反射され受信光学系に向けて飛翔中か
のどちらかである。全てのレーザ光が反射され受信光学
系に飛翔していく概略イメージを７に示している。７で
示す反射光は送受信光学系２では集光され、ビーム分離
器８によってシャッタ装置９に入射される。電子的なシ
ャッタ装置９では例えば６の区間（ｄＬ／２）で反射さ
れたビームが入射した間（数１０ｎ秒程度の間）ｄＴだ
けゲート信号によってＯＮにして光を引き込むように
（例えば電子的なシャッタが開くように）制御用計算機
１２によってコントロールされている。制御用計算機１
２は、レーザー発振装置１でパルスレーザー光が発振を
開始した時点からの信号２２を受けて時間を計数するこ
とによって光の速度等については既知の値であるので、
距離情報を得ることができ、この距離情報に基づいて電
子的なシャッタ装置９をコントロールする。そして送受
信光学系２で集光された反射光は、光の増倍を行う機能
を持つ電子的なシャッタ装置９を用いて増幅される。そ
して電子的なシャッタ装置９で増幅された光パルスは撮
像装置１０に結像される。結像される画像は６の距離範
囲からだけの反射光に基づいており、画像自体は当距離
範囲のみを表示することになる。撮像装置１０で映像化
した信号は、画像処理装置１１によって２値化等の処理
を行い、制御用計算機１２に送られる。制御用計算機１
２は、画像処理装置１１から距離範囲（ｄＬ／２）毎に
得られる画素毎の２値化情報から、画素の空間情報（２
次元情報）に基づいて３次元情報を生成し、メモリーに
格納する。制御用計算機１２では、シャッタ装置９のシ
ャッタ動作時間幅（ｄＴ）を順次制御して６の距離範囲
（ｄＬ／２）を順次移動させて異なる距離範囲（ｄＬ／
２）における映像を取得処理する。このような処理をあ
る距離（Ｌ）に亘って繰り返すことにより対象空間の距
離情報が計算機１２内に取り込まれ、その結果を基に３
次元情報（地形）を算出し、表示装置１３に表示する。
【００１２】図２においては、１４は本発明に係わるレ
ーザー測距装置、１５は計測距離範囲中の最近距離側の
撮像範囲、１６は計測距離範囲中の最遠距離側の撮像範
囲、１７は計測対象（測距目標）となる地形を示してい
る。レーザー測距装置１４より照射されるレーザーパル
ス光は１５から１６へと順に進行し、計測対象（測距目
標）１７の地形に照射される。この時、レーザー測距装
置１４内の制御用計算機１２によって撮像距離範囲を１
５に設定すると１５の距離範囲（ｄＬ／２）からの反射
光は撮像装置（撮像素子）１０に結像されるが、１５以
外の範囲の反射光はシャッター装置９によって電気的に
ＯＦＦとなって取り込まれず（導かれず）撮像装置（撮
像素子）１０上には結像しない。この結果、撮像装置１
０より出力される映像は１５の距離範囲（ｄＬ／２）の
みが輝度レベルを有することとなる。そこで、画像処理
装置１１は距離範囲（ｄＬ／２）毎に画像を取り込んで
２値化処理などを行う。制御用計算機１２は、画像処理
装置１１から距離範囲（ｄＬ／２）毎に得られる画素毎
の２値化情報から、画素の空間情報（２次元情報）に基
づいて３次元情報を生成する処理をある距離（Ｌ）に亘
って繰り返すことにより対象空間の距離情報が再構築さ
れて地形の３次元情報を取得することができる。
ーザー測距装置、１５は計測距離範囲中の最近距離側の
撮像範囲、１６は計測距離範囲中の最遠距離側の撮像範
囲、１７は計測対象（測距目標）となる地形を示してい
る。レーザー測距装置１４より照射されるレーザーパル
ス光は１５から１６へと順に進行し、計測対象（測距目
標）１７の地形に照射される。この時、レーザー測距装
置１４内の制御用計算機１２によって撮像距離範囲を１
５に設定すると１５の距離範囲（ｄＬ／２）からの反射
光は撮像装置（撮像素子）１０に結像されるが、１５以
外の範囲の反射光はシャッター装置９によって電気的に
ＯＦＦとなって取り込まれず（導かれず）撮像装置（撮
像素子）１０上には結像しない。この結果、撮像装置１
０より出力される映像は１５の距離範囲（ｄＬ／２）の
みが輝度レベルを有することとなる。そこで、画像処理
装置１１は距離範囲（ｄＬ／２）毎に画像を取り込んで
２値化処理などを行う。制御用計算機１２は、画像処理
装置１１から距離範囲（ｄＬ／２）毎に得られる画素毎
の２値化情報から、画素の空間情報（２次元情報）に基
づいて３次元情報を生成する処理をある距離（Ｌ）に亘
って繰り返すことにより対象空間の距離情報が再構築さ
れて地形の３次元情報を取得することができる。
【００１３】図３においては、１８は距離範囲毎にセグ
メント化された地形の外観図、１９、２０、２１はそれ
ぞれ、撮像結果の概略イメージである。画像処理装置１
１は、１８に示す地形に対して距離範囲（ｄＬ／２）に
応じて画像を取り込むと１９から２１のような映像が得
られる。これらの映像にはそれぞれ距離情報がフラグと
して付与されており、制御用計算機１２は距離の順にフ
レームを重ねあわせることで地形情報として再構築する
ことができる。以上説明したように本実施の形態によれ
ば一つの送信レーザーパルスを利用して、測距目標（測
距対象）の距離情報を含む映像を連続的に取り込むこと
ができる。この結果を利用すれば地形の計測が容易に実
現できる他、計測距離範囲を限定して使用する機能を利
用することで、ある一定の対象空間における監視装置等
への応用も可能となる。この場合レーザー光源として波
長１ミクロン以上のアイセーフ帯を利用することで人間
が存在する空間の直接監視にも応用できる。
メント化された地形の外観図、１９、２０、２１はそれ
ぞれ、撮像結果の概略イメージである。画像処理装置１
１は、１８に示す地形に対して距離範囲（ｄＬ／２）に
応じて画像を取り込むと１９から２１のような映像が得
られる。これらの映像にはそれぞれ距離情報がフラグと
して付与されており、制御用計算機１２は距離の順にフ
レームを重ねあわせることで地形情報として再構築する
ことができる。以上説明したように本実施の形態によれ
ば一つの送信レーザーパルスを利用して、測距目標（測
距対象）の距離情報を含む映像を連続的に取り込むこと
ができる。この結果を利用すれば地形の計測が容易に実
現できる他、計測距離範囲を限定して使用する機能を利
用することで、ある一定の対象空間における監視装置等
への応用も可能となる。この場合レーザー光源として波
長１ミクロン以上のアイセーフ帯を利用することで人間
が存在する空間の直接監視にも応用できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、地形や構造物の形状測
定、限定空間にたいする侵入監視などを、機械的走査や
波形識別装置などの測距機器を用いることなく実現でき
る効果を奏する。
定、限定空間にたいする侵入監視などを、機械的走査や
波形識別装置などの測距機器を用いることなく実現でき
る効果を奏する。
【図１】本発明に係るレーザー測距装置の実施の形態を
示す全体構成図である。
示す全体構成図である。
【図２】本発明に係わるレーザー測距時の受信パルスの
画像化原理説明図である。
画像化原理説明図である。
【図３】本発明に係わるレーザー測距３次元画像データ
化処理原理説明図である。
化処理原理説明図である。
１…レーザー発振装置、２…送受信光学系、３…送信レ
ーザーパルス光 ４…測距目標、５…レーザー反射光、６…撮像時間幅説
明補助線 ７…反射光イメージ、８…ビーム分離器、９…シャッタ
ー装置 １０…撮像装置、１１…画像処理装置、１２…制御用計
算機 １３…表示装置、１４…レーザー測距装置、１５…撮像
範囲（近距離側） １６…撮像範囲（遠距離側）、１７…目標地形、１８…
地形分割外観図 １９、２０、２１…撮像結果イメージ図
ーザーパルス光 ４…測距目標、５…レーザー反射光、６…撮像時間幅説
明補助線 ７…反射光イメージ、８…ビーム分離器、９…シャッタ
ー装置 １０…撮像装置、１１…画像処理装置、１２…制御用計
算機 １３…表示装置、１４…レーザー測距装置、１５…撮像
範囲（近距離側） １６…撮像範囲（遠距離側）、１７…目標地形、１８…
地形分割外観図 １９、２０、２１…撮像結果イメージ図
Claims (5)
- 【請求項１】パルスレーザー光を発振するレーザー発振
装置と、該レーザー発振装置から発振されたパルスレー
ザー光を所望の拡がり角を付与して測距目標に対して送
信し、該測距目標からの反射パルス光を集光する光学系
と、該光学系で集光された測距目標からの反射パルス光
を所望の時間間隔で撮像素子に結像させる撮像手段と、
該撮像手段の撮像素子から得られる画像情報から測距目
標の３次元情報を算出する演算手段とを備えたことを特
徴とするイメージングレーザー測距装置。 - 【請求項２】パルスレーザー光を発振するレーザー発振
装置と、該レーザー発振装置から発振されたパルスレー
ザー光を所望の拡がり角を付与して測距目標に対して送
信し、該測距目標からの反射パルス光を集光する光学系
と、該光学系で集光された測距目標からの反射パルス光
を所望の時間間隔で増幅して撮像素子に結像させる撮像
手段と、該撮像手段の撮像素子から得られる画像情報か
ら測距目標の３次元情報を算出する演算手段とを備えた
ことを特徴とするイメージングレーザー測距装置。 - 【請求項３】上記レーザー発振装置において発振するパ
ルスレーザー光は１マイクロ秒以下のパルス幅を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のイメー
ジングレーザー測距装置。 - 【請求項４】上記撮像手段は、イメージインテンシファ
イヤで構成したことを特徴とする請求項１または請求項
２記載のイメージングレーザー測距装置。 - 【請求項５】パルスレーザー光を発振するレーザー発振
装置と、該レーザー発振装置から発振されたパルスレー
ザー光を所望の拡がり角を付与して測距目標に対して送
信し、該測距目標からの反射パルス光を集光する光学系
と、該光学系で集光された測距目標からの反射パルス光
を所望の時間間隔で撮像素子に結像させる撮像手段と、
上記レーザー発振装置で発振するパルスレーザー光の出
射開始時点から上記撮像手段における所望の時間間隔ま
での時間に応じて光の速度から定まる距離情報と上記撮
像手段の撮像素子から得られる画像情報とから測距目標
の３次元情報を算出する演算手段とを備えたことを特徴
とするイメージングレーザー測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7336850A JPH09178853A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | イメージングレーザー測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7336850A JPH09178853A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | イメージングレーザー測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178853A true JPH09178853A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18303241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7336850A Pending JPH09178853A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | イメージングレーザー測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178853A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109633668A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 激光测距装置 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP7336850A patent/JPH09178853A/ja active Pending
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| CN106526609B (zh) * | 2016-12-15 | 2023-08-01 | 深圳市迈测科技股份有限公司 | 激光测距系统、装置、组合装置及方法 |
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