JPWO2019176101A1 - 光監視装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
光監視装置において、監視対象領域に存在する物体の特徴を抽出可能とする。光放射手段(12)は、複数の光源(11)から出射した複数の光を監視対象領域(16)に放射する。このとき、光放射手段(12)は、複数の光のうちの少なくとも1つの光と、他の少なくとも1つの光とを、相互に異なるビーム径で監視対象領域(16)に放射する。受光手段(13)は、監視対象領域(16)から入射する、複数の光の反射光を受光する。測距手段(14)は、複数の光のそれぞれについて、反射光に基づいて監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する。特徴抽出手段(15)は、複数の光についての距離計測結果に基づいて、監視対象領域内に存在する物体の特徴を抽出する。
Description
複数の光源と、
前記複数の光源から出射した複数の光を監視対象領域に放射する光放射手段であって、前記複数の光のうちの少なくとも1つの光と、前記複数の光のうちの他の少なくとも1つの光とを、相互に異なるビーム径で監視対象領域に放射する光放射手段と、
前記監視対象領域から入射する、前記複数の光の反射光を受光する受光手段と、
前記複数の光のそれぞれについて、前記反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する測距手段と、
前記測距手段で計測された、前記複数の光についての距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域内に存在する物体の特徴を抽出する特徴抽出手段とを備える光監視装置。
光放射手段は、前記複数の光を、それぞれの光軸が一致した状態で前記監視対象領域に放射する付記1に記載の光監視装置。
前記複数の光源が、第1の光を出射する第1の光源と、第2の光を出射する第2の光源とを含む付記1又は2に記載の光監視装置。
前記測距手段が、前記第1の光の反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する第1の測距手段と、前記第2の光の反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する第2の測距手段とを含む付記3に記載の光監視装置。
前記第1の測距手段と前記第2の測距手段とは、相互に異なる測距手法を用いて前記物体までの距離を計測する付記4に記載の光監視装置。
前記第1の光の波長と前記第2の光の波長とは相互に異なる付記4又は5に記載の光監視装置。
前記監視対象領域に放射される前記第2の光のビーム径は、前記監視対象領域に放射される前記第1の光のビーム径よりも細い付記3から6何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段が、前記第1の光を反射して前記監視対象領域に放射するミラーを含む付記3から7何れか1つに記載の光監視装置。
前記ミラーは放物面ミラーである付記8に記載の光監視装置。
前記ミラーは、更に、前記監視対象領域側から前記反射光を入射し、前記受光手段側に反射する付記8又は9に記載の光監視装置。
前記ミラーは穴又はスリットを有しており、前記第2の光は前記穴又はスリットを通過して前記監視対象領域に放射される付記8から10何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段は、前記複数の光源から出射した光を合成するビームコンバイナを含む付記1から7何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段から前記監視対象領域に放射される光と、前記反射光とを分離する光分離手段を更に有する付記1から12何れか1つに記載の光監視装置。
前記光分離手段はハーフミラーを含む付記13に記載の光監視装置。
前記光分離手段は、所定偏光方向の光を透過し、前記所定偏光方向と直交する偏光方向の光を反射する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタと前記監視対象領域との間に配置された1/4波長板とを含む付記13に記載の光監視装置。
前記複数の光は、前記監視対象領域の複数の方向に向けて放射され、
前記特徴抽出手段は、複数の方向に放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体の大きさについての特徴を抽出する付記1から15何れか1つに記載の光監視装置。
前記複数の光は、前記監視対象領域の複数の方向に向けて放射され、
前記特徴抽出手段は、複数の方向に放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体の表面の粗さについての特徴を抽出する付記1から16何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段は、前記複数の光を前記監視対象領域に複数回放射し、
前記特徴抽出手段は、複数回放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体が移動しているか否かについての特徴を抽出する付記1から17何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段は、前記監視対象領域に放射される光を走査する光走査手段を含む付記1から18何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段と前記複数の光源の少なくとも一部との間に、前記光源から出射した光のビーム径を拡大するビームエキスパンダを更に有する付記1から19何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段と前記複数の光源の少なくとも一部との間に、前記光源から出射した光を平行光化するコリメートレンズを更に有する付記1から20何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段は、前記複数の光を、相互に異なるビーム径で前記監視対象領域に放射する付記1から21何れか1つに記載の光監視装置。
前記光放射手段は、前記複数の光のうちの1つの光を第1のビーム径で前記監視対象領域に放射し、前記複数の光のうちの残りの光を前記第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で前記監視対象領域に放射する付記1から21何れか1つに記載の光監視装置。
ビーム径が相互に異なる2つの光を含む複数の光を監視対象領域に放射し、
前記監視対象領域から入射する、前記複数の光の反射光を受光し、
前記複数の光のそれぞれについて、前記反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測し、
前記複数の光についての距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域内に存在する物体の特徴を抽出する光監視方法。
前記複数の光は、それぞれの光軸が一致した状態で前記監視対象領域に放射される付記24に記載の光監視方法。
11:光源
12:光放射手段
13:受光手段
14:測距手段
15:特徴抽出手段
16:監視対象領域
100:光監視装置
101、111、141〜143:光源
102:サーキュレータ
103、112:コリメートレンズ
104:凸レンズ
105:ミラー
106:穴
107:走査機構
108、113、153〜155:送信器
121、122、161〜163:送信ビーム
131:光受信器
132:測距部
133:識別検知器
144〜146:ビームエキスパンダ
147〜149:ビームコンバイナ
150:偏光ビームスプリッタ
151:1/4波長板
152:集光レンズ
Claims (25)
- 複数の光源と、
前記複数の光源から出射した複数の光を監視対象領域に放射する光放射手段であって、前記複数の光のうちの少なくとも1つの光と、前記複数の光のうちの他の少なくとも1つの光とを、相互に異なるビーム径で監視対象領域に放射する光放射手段と、
前記監視対象領域から入射する、前記複数の光の反射光を受光する受光手段と、
前記複数の光のそれぞれについて、前記反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する測距手段と、
前記測距手段で計測された、前記複数の光についての距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域内に存在する物体の特徴を抽出する特徴抽出手段とを備える光監視装置。 - 光放射手段は、前記複数の光を、それぞれの光軸が一致した状態で前記監視対象領域に放射する請求項1に記載の光監視装置。
- 前記複数の光源が、第1の光を出射する第1の光源と、第2の光を出射する第2の光源とを含む請求項1又は2に記載の光監視装置。
- 前記測距手段が、前記第1の光の反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する第1の測距手段と、前記第2の光の反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測する第2の測距手段とを含む請求項3に記載の光監視装置。
- 前記第1の測距手段と前記第2の測距手段とは、相互に異なる測距手法を用いて前記物体までの距離を計測する請求項4に記載の光監視装置。
- 前記第1の光の波長と前記第2の光の波長とは相互に異なる請求項4又は5に記載の光監視装置。
- 前記監視対象領域に放射される前記第2の光のビーム径は、前記監視対象領域に放射される前記第1の光のビーム径よりも細い請求項3から6何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段が、前記第1の光を反射して前記監視対象領域に放射するミラーを含む請求項3から7何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記ミラーは放物面ミラーである請求項8に記載の光監視装置。
- 前記ミラーは、更に、前記監視対象領域側から前記反射光を入射し、前記受光手段側に反射する請求項8又は9に記載の光監視装置。
- 前記ミラーは穴又はスリットを有しており、前記第2の光は前記穴又はスリットを通過して前記監視対象領域に放射される請求項8から10何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段は、前記複数の光源から出射した光を合成するビームコンバイナを含む請求項1から7何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段から前記監視対象領域に放射される光と、前記反射光とを分離する光分離手段を更に有する請求項1から12何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光分離手段はハーフミラーを含む請求項13に記載の光監視装置。
- 前記光分離手段は、所定偏光方向の光を透過し、前記所定偏光方向と直交する偏光方向の光を反射する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタと前記監視対象領域との間に配置された1/4波長板とを含む請求項13に記載の光監視装置。
- 前記複数の光は、前記監視対象領域の複数の方向に向けて放射され、
前記特徴抽出手段は、複数の方向に放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体の大きさについての特徴を抽出する請求項1から15何れか1項に記載の光監視装置。 - 前記複数の光は、前記監視対象領域の複数の方向に向けて放射され、
前記特徴抽出手段は、複数の方向に放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体の表面の粗さについての特徴を抽出する請求項1から16何れか1項に記載の光監視装置。 - 前記光放射手段は、前記複数の光を前記監視対象領域に複数回放射し、
前記特徴抽出手段は、複数回放射された前記複数の光のうち、前記光放射手段から第1のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果、及び前記光放射手段から第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で放射される光の反射光についての前記距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域に存在する物体が移動しているか否かについての特徴を抽出する請求項1から17何れか1項に記載の光監視装置。 - 前記光放射手段は、前記監視対象領域に放射される光を走査する光走査手段を含む請求項1から18何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段と前記複数の光源の少なくとも一部との間に、前記光源から出射した光のビーム径を拡大するビームエキスパンダを更に有する請求項1から19何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段と前記複数の光源の少なくとも一部との間に、前記光源から出射した光を平行光化するコリメートレンズを更に有する請求項1から20何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段は、前記複数の光を、相互に異なるビーム径で前記監視対象領域に放射する請求項1から21何れか1項に記載の光監視装置。
- 前記光放射手段は、前記複数の光のうちの1つの光を第1のビーム径で前記監視対象領域に放射し、前記複数の光のうちの残りの光を前記第1のビーム径よりも細い第2のビーム径で前記監視対象領域に放射する請求項1から21何れか1項に記載の光監視装置。
- ビーム径が相互に異なる2つの光を含む複数の光を監視対象領域に放射し、
前記監視対象領域から入射する、前記複数の光の反射光を受光し、
前記複数の光のそれぞれについて、前記反射光に基づいて前記監視対象領域内に存在する物体までの距離を計測し、
前記複数の光についての距離計測結果に基づいて、前記監視対象領域内に存在する物体の特徴を抽出する光監視方法。 - 前記複数の光は、それぞれの光軸が一致した状態で前記監視対象領域に放射される請求項24に記載の光監視方法。
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