JPWO2020196257A1 - 測距方法、測距装置、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[構成]
まず、図1〜図3を参照しながら、実施の形態1に係る測距装置の構成について説明する。
続いて、図4〜図9を参照しながら、測距装置100が実行する測距方法について説明する。
以上説明したように、実施の形態1に係る測距装置100は、物体との距離を測定する測距装置であって、物体に背景光320が照射されている環境下において、複数のAPD111を有する撮像部110を露光させる制御部230と、複数のAPD111それぞれのアバランシェ増倍の発生回数を取得する取得部210と、取得部210が取得した複数のAPD111それぞれのアバランシェ増倍の発生回数に基づいて、撮像部110を用いて測距可能な距離を示す限界測距レンジを算出する演算部220と、を備える。
以下、実施の形態2に係る測距装置について説明する。なお、実施の形態2に係る測距装置の説明においては、実施の形態1に係る測距装置との差異点を中心に説明し、実施の形態1に係る測距装置と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。
図10は、実施の形態2に係る測距装置101の特徴的な機能構成を示すブロック図である。
図11は、実施の形態2に係る測距装置101が実行する測距方法を説明するためのフローチャートである。
以上説明したように、実施の形態2に係る測距方法は、物体に背景光320が照射されている環境下において、背景光320の照度を測光する工程(ステップS300)と、背景光320の照度に基づいて測距レンジを設定する工程(ステップS310)と、設定した測距レンジに基づいて、それぞれがAPD111を有する複数の画素を含む撮像部110の撮像条件、及び、光源120から光を出射させる出射条件を設定する工程(ステップS320)と、設定した撮像条件及び出射条件に基づいて撮像部110及び光源120を制御することで、物体との距離の測定を行う工程(ステップS330)と、を含む。
以上、実施の形態に係る測距装置等について、各実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、各実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、又は、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
110 撮像部
111、111a、111b APD
120 光源
200、201 処理部
210 取得部
211 測光部
220、221 演算部
230、231 制御部
240 記憶部
250 テーブル情報
251 第1テーブル情報
252 第2テーブル情報
253 照度情報
254 閾値情報
300、301 出射光
310 反射光
320 背景光
400、410 対象物
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、T1 時刻
Claims (13)
- 物体に背景光が照射されている環境下において、前記背景光の照度を測光する工程と、
前記背景光の照度に基づいて測距レンジを設定する工程と、
設定した測距レンジに基づいて、それぞれがAPD(Avalanche Photo Diode)を有する複数の画素を含む撮像部の撮像条件、及び、光源から光を出射させる出射条件を設定する工程と、
設定した前記撮像条件及び前記出射条件に基づいて前記撮像部及び前記光源を制御することで、前記物体との距離の測定を行う工程と、を含む
測距方法。 - 前記背景光の照度を測光する工程は、
前記物体に向けて光を出射する前記光源を使用せずに前記背景光のみで前記撮像部を露光する工程と、
前記背景光のみで前記撮像部を露光させた状態において前記複数の画素のアバランシェ増倍の発生回数を取得する工程と、
予めデータ化された背景光の照度とアバランシェ増倍の発生回数との対応関係を示す照度情報と、前記複数の画素のアバランシェ増倍の発生回数とに基づいて前記背景光の照度を算出する工程と、を含む
請求項1に記載の測距方法。 - 前記複数の画素のアバランシェ増倍の発生回数を取得する工程では、前記複数の画素のうちの少なくとも2以上の画素のアバランシェ増倍の発生回数を取得し、
前記背景光の照度を算出する工程では、取得した前記2以上の画素のアバランシェ増倍の発生回数の平均値に基づいて、前記背景光の照度を算出する
請求項2に記載の測距方法。 - 前記複数の画素のアバランシェ増倍の発生回数を取得する工程では、前記複数の画素のうちの全ての画素のアバランシェ増倍の発生回数を取得し、
前記背景光の照度を算出する工程では、取得した前記全ての画素のアバランシェ増倍の発生回数の平均値に基づいて前記背景光の照度を算出する
請求項2に記載の測距方法。 - 前記測距レンジを設定する工程では、
予めデータ化された背景光の照度と測距レンジとの対応関係を示すテーブル情報に基づいて測距レンジを設定する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の測距方法。 - 前記テーブル情報は、第1テーブル情報と、背景光の照度と測距レンジとの対応関係が前記第1テーブル情報とは異なる第2テーブル情報とを含み、
前記テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程では、前記第1テーブル情報及び前記第2テーブル情報のうちの一方のテーブル情報を選択し、選択したテーブル情報に基づいて測距レンジを設定する
請求項5に記載の測距方法。 - 前記テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程では、前記光源に光を出射させた場合における前記複数の画素それぞれのアバランシェ増倍の発生回数と、前記光源に光を出射させていない場合における前記複数の画素のアバランシェ増倍の発生回数とから、前記背景光の照度に対する前記光源から出射した光が前記物体で反射した光の照度の比であるS/N比を算出し、算出した前記S/N比に基づいて、前記第1テーブル情報及び前記第2テーブル情報のうちの一方のテーブル情報を選択し、選択したテーブル情報に基づいて測距レンジを設定する
請求項6に記載の測距方法。 - 前記第1テーブル情報における背景光の照度に対する測距レンジは、照度を示す第1閾値と、前記第1閾値より高い照度を示す第2閾値との間の照度において、前記第2テーブル情報における背景光の照度に対する測距レンジよりも、背景光の照度に対する測距レンジが長く、
前記テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程は、
前記背景光の照度が前記第1閾値を下回ったとき、前記第1テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程と、
前記背景光の照度が前記第2閾値を上回ったとき、前記第2テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程と、を含む
請求項6又は7に記載の測距方法。 - 前記背景光を測光する工程では、前記撮像部に露光させる露光処理を複数回実行させ、前記露光処理ごとに前記複数の画素それぞれのアバランシェ増倍の発生回数を取得し、取得した前記露光処理ごとの前記複数の画素それぞれのアバランシェ増倍の発生回数の平均値に基づいて前記背景光の照度を繰り返し算出し、
前記テーブル情報に基づいて測距レンジを設定する工程では、繰り返し算出した前記背景光の照度の変化に基づいて、前記第1テーブル情報及び前記第2テーブル情報のうちの一方のテーブル情報を選択し、選択したテーブル情報に基づいて測距レンジを設定する
請求項6〜8のいずれか1項に記載の測距方法。 - 前記撮像条件及び前記出射条件を設定する工程は、
前記設定した測距レンジに基づいて、前記出射条件として、前記光源から光を出射させる光量、出射時間、及び、出射回数を設定する工程と、
前記設定した測距レンジに基づいて、前記撮像条件として、複数の露光時間、及び、露光回数を設定する工程と、を含み、
前記距離の測定を行う工程では、
それぞれが前記設定した測距レンジに応じて予め定められた最大露光時間以内の露光時間となるように算出した前記複数の露光時間で前記撮像部を前記露光回数だけ繰り返し露光させて、且つ、前記光源に前記出射回数だけ光を出射させることで、前記物体との距離の測定を行う
請求項1〜9のいずれか1項に記載の測距方法。 - 物体に背景光が照射されている環境下において、前記背景光の照度を測光する測光部と、
前記背景光の照度に基づいて測距レンジを設定する演算部と、
設定した測距レンジに基づいて、それぞれがAPD(Avalanche Photo Diode)を有する複数の画素を含む撮像部の撮像条件、及び、光源から光を出射させる出射条件を設定し、設定した前記撮像条件及び前記出射条件に基づいて前記撮像部及び前記光源を制御することで、前記物体との距離の測定を行う制御部と、を備える
測距装置。 - 前記光源と、
前記撮像部と、を備え、
前記制御部は、TOF(Time Of Flight)方式により、前記撮像部を露光させて、且つ、前記光源から光を出射させて、前記複数のAPDそれぞれのアバランシェ増倍の発生回数に基づいて前記物体までの距離の測定を行う
請求項11に記載の測距装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の測距方法をコンピュータに実行させるための
プログラム。
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