JPWO2016157593A1 - 距離画像取得装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る距離画像取得装置10の第1の実施形態を示す外観図である。
次に、第1の実施形態の光変調部22について詳述する。第1の実施形態の光変調部22は、投射部12又は投射レンズ12Cを振動させる振動子を含んで構成されている。
次に、本発明に係る距離画像取得方法について説明する。
図14は、本発明に係る距離画像取得装置に適用可能なイメージセンサの他の実施形態を説明するために用いた図であり、図14の(A)部分は、他の実施形態のイメージセンサの2×2画素の基本配列を示す図である。他の実施形態のイメージセンサは、この基本配列が水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されて構成されている。
図15は、距離画像取得装置の実施形態であるスマートフォン500の外観を示す斜視図である。
card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、Micro SD(登録商標)メモリ等)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などの格納媒体を用いて実現される。
Network)、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association:IrDA)、UWB(Ultra Wideband)(登録商標)、ジグビー(ZigBee)(登録商標)など)により直接的又は間接的に接続するためのものである。
Claims (17)
- 測距領域内の被写体に対して2次元に分布する構造化光の第1のパターンを投射する投射部と、
前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる光変調部と、
前記投射部から基線長だけ離れて並設され、前記測距領域内の被写体上で反射する前記第1のパターンを含む画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像から前記光変調部により空間変調された前記第1のパターンを抽出するパターン抽出部と、
前記パターン抽出部により抽出された前記第1のパターンに基づいて前記測距領域内の被写体の距離を示す距離画像を取得する距離画像取得部と、
を備えた距離画像取得装置。 - 他の距離画像取得装置から構造化光の第2のパターンが投射されているか否かを判別する判別部を備え、
前記光変調部は、前記判別部により前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていると判別されると、前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる請求項1に記載の距離画像取得装置。 - 前記第1のパターン及び前記第2のパターンは、それぞれドットパターンであり、
前記判別部は、前記撮像部により撮像された画像から検出されたドットパターンのドット数が前記投射部から投射した前記第1のパターンのドット数を越えている場合に、前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていると判別する請求項2に記載の距離画像取得装置。 - 前記光変調部は、前記第1のパターンを空間変調させるための複数の空間変調パターンを記憶する記憶部を有し、前記判別部により前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていると判別され、かつ前記投射部から投射される前記第1のパターンと前記他の距離画像取得装置から投射される前記第2のパターンとの識別が不能な場合に、前記他の距離画像取得装置から投射される前記第2のパターンとの識別が可能な空間変調パターンを前記記憶部から選択し、前記選択した空間変調パターンにしたがって前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる請求項3に記載の距離画像取得装置。
- 前記他の距離画像取得装置から送信されるビーコン情報であって、前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていることを示すビーコン情報を受信するビーコン情報受信部を備え、
前記判別部は、前記ビーコン情報受信部が前記ビーコン情報を受信すると、前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていると判別する請求項2に記載の距離画像取得装置。 - 前記ビーコン情報は、前記第2のパターンの空間変調の変調内容を示す空間変調情報を含み、
前記光変調部は、前記第1のパターンを空間変調の変調内容が異なる複数の空間変調パターンを記憶する記憶部を有し、前記判別部により前記他の距離画像取得装置から前記第2のパターンが投射されていると判別され、かつ前記投射部から投射される前記第1のパターンと前記他の距離画像取得装置から投射される前記第2のパターンとの識別が不能な場合に、前記第1のパターンと前記第2のパターンとの識別を可能にする空間変調パターンを前記記憶部から選択し、前記選択した空間変調パターンにしたがって前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる請求項5に記載の距離画像取得装置。 - 前記光変調部は、前記第1のパターンを空間変調の変調内容が異なる複数の空間変調パターンを記憶する記憶部を有し、前記記憶部に記憶された複数の空間変調パターンの中から順番に、又はランダムに前記空間変調パターンを読み出し、前記読み出した空間変調パターンにしたがって前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる請求項1に記載の距離画像取得装置。
- 前記光変調部は、前記投射部又は前記投射部の投射光学系を振動させる振動子である請求項1から7のいずれか1項に記載の距離画像取得装置。
- 前記振動子は、ピエゾ素子又はボイスコイル型振動子である請求項8に記載の距離画像取得装置。
- 前記光変調部は、前記投射部から投射される前記第1のパターンが入射するマイクロミラー群を有し、前記マイクロミラー群を揺動させることにより前記マイクロミラー群により反射する前記第1のパターンを空間変調させるデジタルマイクロミラーデバイスである請求項1から7のいずれか1項に距離画像取得装置。
- 前記第1のパターンが投射される前記測距領域と、他の距離画像取得装置から投射される構造化光の第2のパターンの投射領域とが重複する重複領域を判別する領域判別部を備え、
前記光変調部は、前記デジタルマイクロミラーデバイスのマイクロミラー群のうちの前記領域判別部により判別された重複領域に対応するマイクロミラーのみを揺動させる請求項10に記載の距離画像取得装置。 - 前記第1のパターンの光は、近赤外光であり、
前記撮像部は、少なくとも近赤外光の波長帯域に感度を有する請求項1から11のいずれか1項に記載の距離画像取得装置。 - 前記撮像部は、近赤外光の波長帯域に感度を有する第1の受光素子と、可視光の波長帯域に感度を有する第2の受光素子とが混在して2次元配列されたイメージセンサを有し、
前記パターン抽出部は、前記イメージセンサの前記第1の受光素子により取得される画像から前記光変調部により空間変調された前記第1のパターンを抽出し、
前記イメージセンサの前記第2の受光素子により取得される画像から前記測距領域内の被写体の可視光画像を生成する可視光画像生成部を更に備えた請求項1から12のいずれか1項に記載の距離画像取得装置。 - 投射部から測距領域内の被写体に対して2次元に分布する構造化光の第1のパターンを投射するステップと、
前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させるステップと、
前記投射部から基線長だけ離れて並設された撮像部により前記測距領域内の被写体上で反射する前記第1のパターンを含む画像を撮像するステップと、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記空間変調された前記第1のパターンを抽出するステップと、
前記抽出された前記第1のパターンに基づいて前記測距領域内の被写体の距離を示す距離画像を取得するステップと、
を含む距離画像取得方法。 - 前記投射部から投射される第1のパターンと異なる第2のパターンが投射されているか否かを判別するステップを含み、
前記第1のパターンを空間変調させるステップは、前記第2のパターンが投射されていると判別されると、前記第1のパターンを空間変調させる請求項14に記載の距離画像取得方法。 - 前記第1のパターン及び前記第2のパターンは、それぞれドットパターンであり、
前記判別するステップは、前記撮像部により撮像された画像から検出されたドットパターンのドット数が前記第1のパターンのドット数を越えている場合に、前記第2のパターンが投射されていると判別する請求項15に記載の距離画像取得方法。 - 前記空間変調させるステップは、前記判別するステップにより前記第2のパターンが投射されていると判別され、かつ前記第1のパターンと前記第2のパターンとの識別が不能な場合に、前記第1のパターンと前記第2のパターンとの識別を可能にする空間変調パターンにしたがって前記投射部から投射される前記第1のパターンを空間変調させる請求項16に記載の距離画像取得方法。
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