KR102082703B1 - Apparatus and method for obtaining depth image - Google Patents
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Abstract
원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상을 획득할 수 있는 깊이 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것으로, 소정의 피사체로, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사하는 광 조사부와, 피사체로부터 반사되는 상기 제 1, 제 2 광을 수광하는 수광부와, 수광부에 수광된 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출하는 깊이 영상 처리부와, 광 조사부 및 수광부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 광 조사부는, 광을 출사하는 광원부와, 광원부로부터 발광된 광을, 제 1 시간 동안, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부와, 광원부로부터 발광된 광을, 제 2 시간 동안, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함할 수 있다.A depth image acquisition device and method for acquiring a depth image of a subject located at a far distance, wherein the predetermined light includes a first light having a first diffusion angle and a second diffusion angle different from the first diffusion angle. A light irradiation unit for irradiating a second light to have, a light receiving unit for receiving the first and second light reflected from a subject, a depth image processing unit for extracting depth image information from light received at the light receiving unit, a light irradiation unit and a light receiving unit It may include a control unit for controlling. Here, the light irradiation unit includes a light source unit for emitting light, a first diffusion unit for diffusing light emitted from the light source unit at a first diffusion angle for a first time, and light emitted from the light source unit for a second time period, It may include a second diffusion to diffuse at a second diffusion angle different from the first diffusion angle.
Description
본 발명은 깊이 영상을 획득하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상을 획득할 수 있는 깊이 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for acquiring a depth image, and more particularly, to an apparatus and method for obtaining a depth image capable of acquiring a depth image of a subject located at a far distance.
일반적으로, 3차원 영상 정보는, 형상(geometry) 정보와 컬러(color) 정보를 포함하는데, 형상 정보는 깊이(depth) 영상을 이용하여 얻어질 수 있다.In general, the 3D image information includes geometry and color information, which may be obtained using a depth image.
이러한 깊이 영상은, 깊이 카메라와 같은 하드웨어 장비를 통하여 직접적으로 취득하는 방식과, 컴퓨터 비전(computer vision) 기술로 불리는 소프트웨어적인 영상 처리를 통하여 간접적으로 획득하는 방식이 있다.Such depth images can be obtained directly through hardware equipment such as a depth camera, and indirectly through software image processing called computer vision technology.
한편, 깊이 카메라는 ToF(Time of Flight)를 이용하여, 깊이 영상을 획득하는 방식이 주로 사용되고 있다.On the other hand, the depth camera is a method of acquiring a depth image using a time of flight (ToF).
여기서, ToF(Time of Flight)를 이용하는 방식은, 피사체에 조사된 광이 피사체로부터 반사되어 돌아오는 시간을 측정하는 방식으로서, 광에 민감한 특수 센서를 사용하여 반사광이 수광부에 돌아오는 순간을 감지하여, ToF를 감지하는 직접 방식과, 포토 다이오드를 사용하여 변조된 펄스 광이 반사되는 오는 경우, 그들의 위상 차를 전하량으로 검출하여 계산하는 간접 방식이 있다.Here, the method of using the time of flight (ToF) is a method of measuring the time when the light irradiated to the subject is reflected from the subject to return, and detects the moment when the reflected light returns to the light receiver by using a special sensor sensitive to the light. There is a direct method of detecting ToF and an indirect method of detecting and calculating their phase difference as the amount of charge when the pulsed light modulated using the photodiode is reflected.
그러나, 이러한 방식을 사용하는 깊이 카메라는, 피사체가 원거리에 위치하는 경우, 피사체로부터 반사되어 돌아오는 광을 정확하고 정밀하게 수광하는 것이 어렵기 때문에 깊이 영상의 정밀도가 저하될 수 있다.However, in a depth camera using this method, when the subject is located at a long distance, it is difficult to receive light reflected back from the subject accurately and accurately, and thus the precision of the depth image may be degraded.
또한, 광을 정확하게 정밀하게 수광하기 위하여, 고가의 센서를 사용해야 하므로, 깊이 카메라의 가격이 상승하는 요인이 되고 있다.In addition, in order to receive light accurately and precisely, an expensive sensor must be used, which increases the price of the depth camera.
따라서, 향후, 고가의 센서를 사용하지 않고도, 원거리에 위치하는 피사체에 대한 깊이 영상을 정밀하게 획득할 수 있는 깊이 영상 획득 장치의 개발이 필요할 것이다.Therefore, in the future, it is necessary to develop a depth image obtaining apparatus capable of precisely obtaining a depth image of a subject located at a far distance without using an expensive sensor.
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 원거리에 위치하는 피사체에 대한 깊이 영상을 정밀하고 정확하게 획득할 수 있는 깊이 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a depth image obtaining apparatus and method capable of accurately and accurately obtaining a depth image of a subject located at a far distance.
또한, 본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 고가의 수광 센서를 사용하지 않고도, 원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상을 획득할 수 있는 깊이 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a depth image obtaining apparatus and method capable of acquiring a depth image of a subject located at a far distance without using an expensive light receiving sensor.
본 발명의 일실시예에 의한 깊이 영상 획득 장치는, 소정의 피사체로, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사하는 광 조사부와, 피사체로부터 반사되는 상기 제 1, 제 2 광을 수광하는 수광부와, 수광부에 수광된 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출하는 깊이 영상 처리부와, 광 조사부 및 수광부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.An apparatus for obtaining depth images according to an embodiment of the present invention includes a light irradiation unit configured to irradiate a predetermined subject with a first light having a first diffusion angle and a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle. And a light receiving unit receiving the first and second light reflected from the subject, a depth image processing unit extracting depth image information from the light received by the light receiving unit, and a control unit controlling the light irradiation unit and the light receiving unit.
여기서, 광 조사부는, 광을 출사하는 광원부와, 광원부로부터 발광된 광을, 제 1 시간 동안, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부와, 광원부로부터 발광된 광을, 제 2 시간 동안, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함할 수 있다.Here, the light irradiation unit includes a light source unit for emitting light, a first diffusion unit for diffusing light emitted from the light source unit at a first diffusion angle for a first time, and light emitted from the light source unit for a second time period, It may include a second diffusion to diffuse at a second diffusion angle different from the first diffusion angle.
이때, 제 1 확산부와 제 2 확산부는, 동일한 이동판에 배치되고, 이동판은 회전 운동하거나, 또는 상하 방향 또는 좌우 방향으로 왕복 직선 운동할 수 있다.In this case, the first diffusion part and the second diffusion part may be disposed on the same moving plate, and the moving plate may rotate or may reciprocate linearly in the vertical direction or the horizontal direction.
또한, 광원부와 제 1 확산부는 서로 동일한 선상에 배치되고, 광원부와 제 2 확산부는 서로 다른 선상에 배치되며, 제 2 시간 동안, 광원부와 제 1 확산부 사이에 배치되어, 광원부에서 제 1 확산부로 출사되는 광을, 제 2 확산부로 반사시키는 반사부를 더 포함할 수 있다.Further, the light source portion and the first diffuser are disposed on the same line as each other, the light source portion and the second diffuser are disposed on different lines, and are disposed between the light source portion and the first diffuser for a second time period, from the light source portion to the first diffuser portion. The apparatus may further include a reflector configured to reflect the emitted light to the second diffuser.
그리고, 광 조사부는, 제 1 시간 동안, 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부와, 제 2 시간 동안, 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부와, 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부와, 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함할 수 있다.The light irradiation unit includes a first light source unit that emits first light for a first time, a second light source unit that emits second light for a second time, and a first light emitted from the first light source unit; A first diffusion part for diffusing at a first diffusion angle and a second diffusion part for diffusing the second light emitted from the second light source part at a second diffusion angle different from the first diffusion angle may be included.
이어, 광 조사부는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부와, 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부와, 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부와, 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함할 수 있다.Subsequently, the light irradiation unit includes a first light source unit that emits first light having a first wavelength, a second light source unit that emits second light having a second wavelength different from the first wavelength, and a first light source that emits light from the first light source unit. A first diffusion part for diffusing the first light at the first diffusion angle and a second diffusion part for diffusing the second light emitted from the second light source part at a second diffusion angle different from the first diffusion angle may be included.
다음, 광 조사부는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부와, 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부와, 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키고, 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 확산부를 포함할 수 있다.Next, the light irradiation unit includes a first light source unit that emits first light having a first wavelength, a second light source unit that emits second light having a second wavelength different from the first wavelength, and a first light source that emits light from the first light source unit. It may include a diffusion unit for diffusing one light at a first diffusion angle and diffusing the second light emitted from the second light source unit at a second diffusion angle different from the first diffusion angle.
여기서, 제 1 광원부와 확산부는 제 1 거리를 가지고, 제 2 광원부와 확산부는 제 2 거리를 가지며, 제 1 거리는 제 2 거리보다 더 길 수 있다.Here, the first light source and the diffuser may have a first distance, the second light source and the diffuser may have a second distance, and the first distance may be longer than the second distance.
또한, 제 1 광의 파장은, 제 2 광의 파장보다 더 길고, 제 1 광의 제 1 확산각은 제 2 광의 제 2 확산각보다 더 클 수도 있다.Further, the wavelength of the first light may be longer than the wavelength of the second light, and the first diffusion angle of the first light may be larger than the second diffusion angle of the second light.
그리고, 제 1 광원부와 확산부 사이에는, 제 1 광원을 반사시키는 미러가 배치되고, 제 2 광원부와 확산부 사이에는, 제 1 광원을 투과하고, 제 2 광원을 반사시키는 필터가 배치될 수 있다.A mirror for reflecting the first light source may be disposed between the first light source and the diffuser, and a filter may be disposed between the second light source and the diffuser to transmit the first light source and reflect the second light source. .
또한, 확산부로부터 확산된 제 1, 제 2 광을 피사체로 스캐닝하는 스캐닝 미러를 더 포함할 수도 있다.The apparatus may further include a scanning mirror that scans the first and second lights diffused from the diffuser into the subject.
다음, 수광부는, 제 1 시간 동안에, 피사체로부터 반사되는 제 1 광을 수광하고, 제 2 시간 동안에, 피사체로부터 반사되는 제 2 광을 수광할 수 있다.Next, the light receiving unit may receive the first light reflected from the subject during the first time, and receive the second light reflected from the subject during the second time.
또한, 수광부는, 피사체로부터 반사되는 제 1 광을 수광하는 제 1 수광부와, 피사체로부터 반사되는 제 2 광을 수광하는 제 2 수광부를 포함하고, 제 1 광을 수광하는 시간과 제 2 광을 수광하는 시간은 동일할 수 있다.The light receiving unit includes a first light receiving unit for receiving the first light reflected from the subject, and a second light receiving unit for receiving the second light reflected from the subject, and receives the time and the second light for receiving the first light. The time to do may be the same.
여기서, 제 1 수광부는, 제 1 광을 투과하고, 제 2 광을 반사하는 제 1 필터를 포함하고, 제 2 수광부는, 제 2 광을 투과하고, 제 1 광을 반사하는 제 2 필터를 포함할 수 있다.Here, the first light receiving part includes a first filter that transmits the first light and reflects the second light, and the second light receiving part includes a second filter that transmits the second light and reflects the first light. can do.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 깊이 영상 획득 방법은, 소정의 피사체로, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사하는 단계와, 피사체로부터 반사되는 제 1, 제 2 광을 수광하는 단계와, 수광된 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the depth image acquisition method according to an embodiment of the present invention, the step of irradiating a first object having a first diffusion angle and a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle to a predetermined subject And receiving first and second light reflected from the subject, and extracting depth image information from the received light.
여기서, 제 1, 제 2 광을 조사하는 단계는, 소정의 피사체로, 제 1 시간 동안, 제 2 광의 조사를 차단하고, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광을 조사하는 단계와, 제 2 시간 동안, 제 1 광의 조사를 차단하고, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사하는 단계를 포함하며, 제 1 광과 제 2 광은 서로 동일한 파장을 가질 수 있다.Here, the step of irradiating the first and second light may include: irradiating the first object having a first diffusion angle with the predetermined subject, blocking the irradiation of the second light for a first time, and irradiating the second light with the second object; During the period of time, blocking the irradiation of the first light and irradiating a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle, wherein the first light and the second light may have the same wavelength.
또한, 제 1, 제 2 광을 조사하는 단계는, 소정의 피사체로, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을, 동시에 조사하고, 제 1 광과 상기 제 2 광은 서로 다른 파장을 가질 수 있다.The irradiating the first and second light may simultaneously irradiate a predetermined subject with the first light having the first diffusion angle and the second light having the second diffusion angle different from the first diffusion angle, The first light and the second light may have different wavelengths.
본 발명의 일실시예에 의하면, 조사광에 대한 확산각을 가변하여, 원거리에 위치하는 피사체에 대한 깊이 영상을 정밀하고 정확하게 획득할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by varying the diffusion angle for the irradiation light, it is possible to accurately and accurately obtain the depth image of the subject located at a far distance.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 고가의 수광 센서를 사용하지 않고도, 원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상을 획득할 수 있으므로, 저렴한 가격으로 효율성이 향상되는 깊이 영상 획득 장치를 구현할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a depth image of a subject located at a long distance can be obtained without using an expensive light receiving sensor, and thus a depth image obtaining apparatus having improved efficiency at a low cost can be implemented.
도 1은 본 발명에 따른 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 블럭 구성도
도 2는 광 조사부와 피사체 사이의 거리와 피사체로부터 반사되는 광과의 관계를 설명하기 위한 블럭 구성도
도 3은 광 조사부와 피사체 사이의 거리와 피사체로부터 반사되는 광과의 관계를 설명하기 위한 그래프
도 4a 및 도 4b는 광의 확산각에 따른 광량의 변화를 보여주는 그래프
도 5는 도 4a 및 도 4b에 따른 제 1 광량과 제 2 광량의 비에 대한 거리와의 관계를 보여주는 그래프
도 6a 및 도 6b는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 1 실시예
도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 이동을 보여주는 도면
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 회전 이동을 보여주는 도면
도 9a 및 도 9b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 상하 직선 이동을 보여주는 도면
도 10a 및 도 10b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 좌우 직선 이동을 보여주는 도면
도 11a 내지 도 11c는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 개별 직선 이동을 보여주는 제 1 실시예
도 12a 내지 도 12c는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 개별 직선 이동을 보여주는 제 2 실시예
도 13a 및 도 13b는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 2 실시예
도 14는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 3 실시예
도 15a 및 도 15b는 도 14의 광 조사부를 포함하는 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 제 1 실시예
도 16은 도 14의 광 조사부를 포함하는 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 제 2 실시예
도 17은 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 4 실시예
도 18은 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 5 실시예
도 19 및 도 20은 본 발명에 따른 깊이 영상 획득 방법을 설명하기 위한 흐름도1 is a block diagram showing a depth image acquisition device according to the present invention
2 is a block diagram illustrating the relationship between the distance between the light irradiation unit and the subject and the light reflected from the subject;
3 is a graph for explaining the relationship between the distance between the light irradiation unit and the subject and the light reflected from the subject;
4A and 4B are graphs showing a change in light amount according to a light diffusion angle
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance to the ratio of the first light amount and the second light amount according to FIGS. 4A and 4B;
6A and 6B illustrate a first embodiment showing the light irradiation part of FIG. 1.
7a and 7b show the movement of the first and second diffusions according to FIGS. 6a and 6b.
8A and 8B show a rotational movement of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B.
9A and 9B are views showing vertical movement of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B.
10A and 10B are diagrams illustrating linear left and right movements of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B.
11A to 11C show a first embodiment showing the individual linear movement of the first and second diffusions according to FIGS. 6A and 6B.
12a to 12c show a second embodiment showing the individual linear movement of the first and second diffusions according to FIGS. 6a and 6b.
13A and 13B illustrate a second embodiment showing the light irradiation part of FIG. 1.
14 is a third embodiment of the light irradiation part of FIG. 1;
15A and 15B illustrate a depth image obtaining apparatus including the light irradiation part of FIG. 14.
FIG. 16 is a second embodiment illustrating an apparatus for obtaining a depth image including the light emitter of FIG. 14.
17 is a fourth embodiment illustrating the light irradiation part of FIG. 1.
18 is a fifth embodiment showing the light irradiation part of FIG.
19 and 20 are flowcharts illustrating a depth image obtaining method according to the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and the "module" and "unit" may be used interchangeably.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Furthermore, although an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, the present invention is not limited or restricted by the embodiments.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.The terminology used herein is a general term, which is currently widely used as possible while considering functions in the present invention, but may vary according to the intention or custom of the person skilled in the art or the emergence of new technology. In addition, in certain cases, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in the corresponding description of the invention. Therefore, it is to be understood that the terminology used herein is to be interpreted based on the actual meaning of the term and the contents throughout the specification, rather than simply on the name of the term.
도 1은 본 발명에 따른 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 블럭 구성도이다.1 is a block diagram showing a depth image acquisition device according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 광 조사부(100), 수광부(200), 깊이 영상 처리부(300), 제어부(400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the present invention may include a
여기서, 광 조사부(100)는, 소정의 피사체(500)로, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사할 수 있다.Here, the
이때, 광 조사부(100)는, 광원부(110)와 확산부(120)를 포함할 수 있는데, 다양한 실시예로 구성이 가능하다.In this case, the
예를 들면, 광 조사부(100)는, 한 개의 광원부(110)와 다수 개의 확산부(120)로 구성될 수 있다.For example, the
여기서, 다수 개의 확산부(120)들은, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 이동할 수 있다.Here, the plurality of
이때, 확산부(120)들은, 회전 운동하거나 또는 상하 방향 또는 좌우 방향으로 왕복 직선 운동으로 이동될 수 있다.In this case, the
경우에 따라, 광 조사부(100)는, 다수 개의 광원부(110)와 다수 개의 확산부(120)로 구성될 수 있는데, 광원부(110)와 확산부(120)는 서로 일대일로 대응될 수 있다.In some cases, the
여기서, 광원부(110)와 확산부(120)는 서로 대응하도록, 고정되어 배치될 수 있다.Here, the
이때, 다수의 광원부(110)들은, 서로 다른 파장의 광을 출사할 수 있는데, 서로 다른 파장의 광들은 동시에 출사될 수 있다.In this case, the plurality of
또는, 서로 다른 파장의 광들은 서로 다른 시간대에 출사될 수 있다.Alternatively, light of different wavelengths may be emitted at different time zones.
또 다른 경우로서, 광 조사부(100)는, 다수 개의 광원부(110)와 한 개의 확산부(120)로 구성될 수 있는데, 다수의 광원부(110)들은 확산부(120)로부터 서로 다른 거리만큼 떨어져 배치될 수 있다.As another case, the
이때, 다수의 광원부(110)들은, 서로 동일한 파장의 광을 출사하거나, 또는 서로 다른 파장의 광을 출사할 수 있다.In this case, the plurality of
여기서, 서로 다른 파장의 광들은 동시에 출사될 수도 있고, 또는, 서로 다른 시간대에 출사될 수도 있다.Here, lights of different wavelengths may be emitted at the same time, or may be emitted at different time zones.
일 예로, 광 조사부(100)는, 광 스펙트럼의 적외 영역에 해당하는 적외광을 출사하는 광원과, 적외광을 확산하는 렌즈를 포함할 수 있다.For example, the
여기서, 광원은 광 조사부(100)의 광원부(110)에 포함될 수 있고, 렌즈는 광 조사부(100)의 확산부(120)에 포함될 수 있다.Here, the light source may be included in the
그리고, 광원과 렌즈는 일체형으로 부착될 수도 있고, 경우에 따라, 분리형으로 개별적으로 분리될 수도 있다.In addition, the light source and the lens may be integrally attached, and in some cases, may be separately separated into a separate type.
이처럼, 광원부(110)와 확산부(120)는 일체형으로 서로 부착될 수도 있고, 분리형으로 서로 분리될 수 있다.As such, the
광원부(110)와 확산부(120)가 분리형일 경우, 그들 중 적어도 어느 하나는 이동 가능할 수 있다.When the
다음, 수광부(200)는, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1, 제 2 광을 수광할 수 있다.Next, the
여기서, 수광부(200)는, 한 개로 구성될 수도 있고, 또는 다수 개로 구성될 수도 있다.Here, the
예를 들면, 수광부(200)가 한 개인 경우, 수광부(200)는, 제 1 시간 동안에, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1 광을 수광하고, 제 2 시간 동안에, 피사체(500)로부터 반사되는 제 2 광을 수광할 수 있다.For example, when there is only one
또한, 수광부(200)가 다수 개인 경우, 수광부(200)는, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1 광을 수광하는 제 1 수광부와, 피사체로부터 반사되는 상기 제 2 광을 수광하는 제 2 수광부를 포함할 수도 있다.In addition, when there are a plurality of light receiving
여기서, 제 1 광을 수광하는 시간과 제 2 광을 수광하는 시간은 동일할 수도 있고, 경우에 따라, 서로 다를 수도 있다.Here, the time for receiving the first light and the time for receiving the second light may be the same or may be different from each other in some cases.
다음, 깊이 영상 처리부(300)는, 수광부(200)에 수광된 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출할 수 있다.Next, the
이어, 제어부(400)는, 광 조사부(100) 및 수광부(200)를 제어할 수 있는데, 제어부(400)는, 광 조사부(100) 및 수광부(200)를 동시에 구동시킬 수도 있고, 경우에 따라, 서로 다른 시간에 구동시킬 수도 있다.Subsequently, the
이와 같이, 본 발명은, 광원부(110)와 확산부(120)를 다양하게 구성하여, 확산각이 서로 다른 다수의 광을, 소정의 피사체(500)로, 조사함으로써, 원거리에 위치하는 피사체(500)에 대한 깊이 영상을 정밀하고 정확하게 획득할 수 있다.As described above, according to the present invention, the
여기서, 확산각이 서로 다른 다수의 광을 피사체에 조사하는 이유는 다음과 같다.Here, the reason for irradiating the subject with a plurality of light having different diffusion angles is as follows.
도 2는 광 조사부와 피사체 사이의 거리와 피사체로부터 반사되는 광과의 관계를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 3은 광 조사부와 피사체 사이의 거리와 피사체로부터 반사되는 광과의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the relationship between the distance between the light irradiation unit and the subject and the light reflected from the subject, and FIG. 3 illustrates the relationship between the distance between the light irradiation unit and the subject and the light reflected from the subject. This is a graph.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광 조사부(1)는, 광원부(10)와 수광부(20)를 포함하는데, 광 조사부(1)는 피사체(3)로부터 거리 d만큼 떨어져 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the light irradiator 1 includes a
그리고, 피사체(3)는 소정의 반사율 ρ를 가지고, 조명(5)에 의해, 외부 잡음 광 LB을 반사하고 있다.Then, the
이어, 광 조사부(1)의 광원부(10)는 피사체(3)로 광을 조사하는데, 피사체(3)에 조사되는 광량이 LP일 수 있다.Subsequently, the
다음, 광 조사부(1)의 수광부(20)는 피사체(3)로부터 반사되는 광을 수광하는데, 피사체(3)로부터 수광되는 광량이 LR일 수 있다.Next, the
여기서, 수광부(20)로 수광되는 광량 LR은, 하기 수식 1과 같이 구할 수 있다.Here, the light amount L R received by the
수식 1Equation 1
LR = {(ρ·LP)/da} + LB L R = {(ρL P ) / d a } + L B
이때, LR는 피사체로부터 반사되어, 광 조사부의 수광부에 수광되는 광량이고, ρ는 피사체의 반사율이며, LP는 d 거리에 떨어져 있는 피사체에 주사되는 광량이고, d는 피사체와 광 조사부 사이의 거리이며, a는 일반 상수이고, LB는 외부의 잡음 광일 수 있다.In this case, L R is the amount of light reflected from the subject and received by the light-receiving portion of the light irradiation part, ρ is the reflectance of the object, L P is the amount of light scanned on the subject at a distance d, and d is the distance between the subject and the light irradiation part. Distance, a is a general constant, and L B may be external noise light.
여기서, LB는 특수 광학 필터(optical filter)로 제거될 수 있다.Here, L B can be removed with a special optical filter.
따라서, 최종 수식으로서, LR = (ρ·LP)/da일 수 있다.Therefore, as a final formula, L R = (ρ · L P ) / d a .
이처럼, 상기 수식에 의해, 도 3과 같이, 수광부에 수광되는 광량 LR는, 거리 d에 반비례일 수 있다.As described above, according to the above formula, as illustrated in FIG. 3, the light amount L R received by the light receiving unit may be inversely proportional to the distance d.
즉, 광 조사부(1)와 피사체(3) 사이의 거리 d가 가까울수록, 수광부(20)에 수광되는 광량 LR는 많지만, 광 조사부(1)와 피사체(3) 사이의 거리 d가 멀수록, 수광부(20)에 수광되는 광량 LR는 적을 수 있다.That is, the closer the distance d between the light irradiation unit 1 and the
따라서, 피사체(3)가 광 조사부(1)로부터 원거리에 위치하면, 수광부(20)에 수광되는 광량이 적으므로, 정밀한 깊이 영상 정보를 획득하기 어려울 수 있다.Therefore, when the
도 4a 및 도 4b는 광의 확산각에 따른 광량의 변화를 보여주는 그래프로서, 도 4a는 광의 확산각이 약 30 이상인 경우이고, 도 4b는 광의 확산각이 약 30도 이하인 경우일 수 있다.4A and 4B are graphs showing a change in the amount of light according to the light diffusion angle. FIG. 4A is a case where the light diffusion angle is about 30 or more, and FIG. 4B may be a case where the light diffusion angle is about 30 degrees or less.
도 4a에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 광의 확산각을 크게 하여, 피사체에 광을 조사할 경우, 광 조사부는, 가까운 거리에 위치하는 피사체로부터 제 1 광량 LR1을 많이 수광할 수 있지만, 먼 거리에 위치하는 피사체로부터 제 1 광량 LR1을 수광할 수 없다.As shown in FIG. 4A, when the light irradiation unit enlarges the diffusion angle of the light and irradiates the light to the subject, the light irradiation unit may receive a large amount of the first light amount L R 1 from the subject located at a close distance. It is not possible to receive the first light amount L R 1 from a subject located at a far distance.
따라서, 광의 확산각이 크면, 원거리에 있는 피사체로부터 수광되는 광량을 획득하기 어려우므로, 원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상 정보를 얻기가 힘들 수 있다.Therefore, when the light diffusion angle is large, it is difficult to obtain the amount of light received from a remote object, and thus it may be difficult to obtain depth image information of a remote object.
그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 광의 확산각을 작게 하여, 피사체에 광을 조사할 경우, 광 조사부는, 먼 거리에 위치하는 피사체에서도 제 2 광량 LR2을 적게라도 수광할 수 있지만, 가까운 거리에 위치하는 피사체에서도 제 2 광량 LR2을 적게 수광할 수 있다.As shown in FIG. 4B, when the light irradiation unit reduces the diffusion angle of the light and irradiates the light to the subject, the light irradiation unit may receive the second light amount L R 2 even at a small distance from the subject. However, even if the subject is located at a close distance, the second light amount L R 2 can be received less.
따라서, 광의 확산각이 작으면, 원거리에 있는 피사체에서도 광량을 획득할 수 있는 장점은 있으나, 근거리에 위치하는 피사체에서 얻어지는 광량도 적으므로, 피사체의 깊이 영상 정보에 대한 정밀도가 저하될 수 있다.Therefore, when the diffusion angle of the light is small, there is an advantage that the amount of light can be obtained even from a subject at a long distance, but since the amount of light obtained from a subject located at a short distance is small, the accuracy of the depth image information of the subject may be degraded.
이와 같이, 광의 확산각을 작게 하면, 원거리에 위치하는 피사체로부터 반사되는 광의 광량을 수광할 수 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that when the light diffusion angle is reduced, the amount of light reflected from the subject located at a far distance can be received.
또한, 광의 확산각을 가변하면, 피사체로부터 반사되는 광의 광량은, 광 조사부와 피사체 사이의 거리에 따라 변한다는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that when the diffusion angle of light is varied, the amount of light reflected from the subject changes depending on the distance between the light irradiator and the subject.
여기서, 광 조사부와 피사체 사이의 거리에 관계없이, 피사체로부터 반사되는 광의 광량이 일정하게 광 조사부에 수광되면, 근거리뿐만 아니라, 원거리에 위치하는 피사체에 대한 깊이 영상 정보를 정밀하고 정확하게 얻을 수 있다.Here, irrespective of the distance between the light irradiator and the subject, if the amount of light reflected from the subject is uniformly received by the light irradiator, the depth image information for the subject located at a distance as well as at a distance can be accurately and accurately obtained.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 따른 제 1 광량과 제 2 광량의 비에 대한 거리와의 관계를 보여주는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance to the ratio of the first light amount and the second light amount according to FIGS. 4A and 4B.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4a의 제 1 광량 LR1과 도 4b의 제 2 광량 LR2를 일대일 대응 관계를 만들기 위해, 제 1 광량 LR1과 제 2 광량 LR2의 비를 구하면, 하기 수식 2와 같다.As shown in FIG. 5, in order to make a one-to-one correspondence relationship between the first light quantity L R 1 of FIG. 4A and the second light quantity L R 2 of FIG. 4B, the ratio of the first light quantity L R 1 and the second light quantity L R 2 is shown. When calculated, Equation 2 is obtained.
수식 2Equation 2
LR1/LR2 = {(ρ1·LP1)/da}/{(ρ2·LP2)/da} α·(LP1/LP2) L R 1 / L R 2 = {(ρ 1 · L P 1) / d a} / {(ρ 2 · L P 2) / d a} α (L P 1 / L P 2)
이때, LR1는 근거리에 위치하는 피사체로부터 반사되어, 광 조사부의 수광부에 수광되는 광량이고, ρ1는 근거리에 위치하는 피사체의 반사율이며, LR2는 원거리에 위치하는 피사체로부터 반사되어, 광 조사부의 수광부에 수광되는 광량이고, ρ2는 원거리에 위치하는 피사체의 반사율이며, d는 피사체와 광 조사부 사이의 거리이며, a는 일반 상수이다.At this time, L R 1 is reflected from the subject located at a short distance, the amount of light received by the light-receiving portion of the light irradiation unit, ρ 1 is the reflectance of the subject located at a short distance, L R 2 is reflected from a subject located at a long distance, The amount of light received by the light receiving portion of the light irradiation portion, ρ 2 is the reflectance of the subject located at a long distance, d is the distance between the subject and the light irradiation portion, a is a general constant.
이와 같이, 제 1 광량 LR1과 제 2 광량 LR2의 비는, 거리에 1 : 1 대응관계로 이루어지고, ρ1 및 ρ2는 제거될 수 있으므로, 피사체의 반사율에 따른 영향을 최소화할 수 있으며, 서로 다른 확산각을 갖는 광들에 대한 함수로 표현될 수 있다.In this way, the ratio of the first light amount L R 1 and the second light amount L R 2 has a 1: 1 correspondence to the distance, and ρ 1 and ρ 2 can be eliminated, thereby minimizing the influence of the reflectance of the subject. It can be expressed as a function of lights having different diffusion angles.
따라서, 도 5와 같이, 제 1 광량과 제 2 광량의 비는, 근거리에 위치하는 피사체뿐만 아니라, 원거리에 위치하는 피사체로부터 충분한 광량을 수광할 수 있으므로, 피사체에 대한 깊이 영상 정보의 정밀도 및 정확도가 향상될 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 5, the ratio of the first light amount and the second light amount can receive a sufficient light amount not only from a subject located at a short distance but also from a subject located at a long distance, so that the accuracy and accuracy of depth image information on the subject can be obtained. Can be improved.
그러므로, 본 발명은 도 1의 광원부(110)와 확산부(120)를 다양하게 구성하여, 확산각이 서로 다른 다수의 광을, 소정의 피사체(500)로, 조사함으로써, 원거리에 위치하는 피사체(500)에 대한 깊이 영상을 정밀하고 정확하게 획득할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 1 실시예로서, 도 6a는 제 1 시간 동안에 이동 배치되는 확산부를 보여주는 도면이고, 도 6b는 제 2 시간 동안에 이동 배치되는 확산부를 보여주는 도면이다.6A and 6B illustrate a first embodiment showing the light irradiation part of FIG. 1. FIG. 6A is a view showing a diffusion part that is moved and disposed during a first time, and FIG. 6B is a view showing a diffusion part that is moved and disposed during a second time. .
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 한 개의 광원부(110)와 다수 개의 확산부로 구성될 수 있다.As illustrated in FIGS. 6A and 6B, the light irradiator may include one
여기서, 확산부는 제 1, 제 2 확산부(122, 124)를 포함할 수 있는데, 별도로 이동 가능하다.Here, the diffusion part may include the first and
이때, 제 1 확산부(122)는, 광원부(110)로부터 발광된 광을, 제 1 시간 T1 동안, 제 1 확산각 θ1으로 확산시키고, 제 2 확산부(124)는, 광원부(110)로부터 발광된 광을, 제 2 시간 T2 동안, 제 1 확산각 θ1과 다른 제 2 확산각 θ2으로 확산시킬 수 있다.At this time, the
경우에 따라, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 이동할 수 있다.In some cases, the
예를 들면, 도 6a와 같이, 제 1 확산부(122)는, 제 1 시간 T1 동안, 광의 중심축으로 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 6A, the
그리고, 도 6b와 같이, 제 2 확산부(124)는, 제 2 시간 T2 동안, 광의 중심축으로 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6B, the
여기서, 제 1, 제 2 확산부(122, 124)는, 광원부(110)로부터 별도로 떨어져 배치될 수 있다.Here, the first and
예를 들면, 제 1, 제 2 확산부(122, 124)는 광을 투과 및 확산시킬 수 있는 확산 렌즈 및 확산 투광판일 수 있다.For example, the first and
도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 이동을 보여주는 도면으로서, 도 7a는 제 1 시간 동안에 광축으로 이동하는 제 1 확산부를 보여주는 도면이고, 도 7b는 제 2 시간 동안에 광축으로 이동하는 제 2 확산부를 보여주는 도면이다.7A and 7B are views showing the movement of the first and second diffusers according to FIGS. 6A and 6B, and FIG. 7A is a view showing the first diffusers moving along the optical axis during a first time, and FIG. 7B is a second view. Figure 2 shows a second diffuser moving in the optical axis during time.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 이동할 수 있다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the
여기서, 제 1 확산부(122)는, 광원부(110)로부터 발광된 광을, 제 1 확산각 θ1으로 확산시키는 렌즈일 수 있고, 제 2 확산부(124)는, 광원부(110)로부터 발광된 광을, 제 1 확산각 θ1과 다른 제 2 확산각 θ2으로 확산시키는 렌즈일 수 있다.Here, the
예를 들면, 도 7a와 같이, 제 1 확산부(122)는, 제 1 시간 T1 동안, 광의 중심축으로 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 7A, the
그리고, 도 7b와 같이, 제 2 확산부(124)는, 제 2 시간 T2 동안, 광의 중심축으로 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 7B, the
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 회전 이동을 보여주는 도면으로서, 도 8a는 제 1 시간 동안에 광축으로 회전 이동하는 제 1 확산부를 보여주는 도면이고, 도 8b는 제 2 시간 동안에 광축으로 회전 이동하는 제 2 확산부를 보여주는 도면이다.8A and 8B illustrate a rotational movement of the first and second diffusions according to FIGS. 6A and 6B. FIG. 8A is a view illustrating a first diffusion portion that is rotated and moved about an optical axis during a first time. FIG. 2 is a view showing a second diffusion that rotates in an optical axis during a second time. FIG.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 동일한 이동판(126)에 배치되고, 이동판(126)은 회전축(128)을 중심으로, 회전 운동할 수 있다.As shown in FIGS. 8A and 8B, the
따라서, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 회전 이동할 수 있다.Therefore, the
예를 들면, 도 8a와 같이, 제 1 확산부(122)는, 제 1 시간 T1 동안, 광의 중심축으로 회전 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 8A, the
그리고, 도 8b와 같이, 제 2 확산부(124)는, 제 2 시간 T2 동안, 광의 중심축으로 회전 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 8B, the
도 9a 및 도 9b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 상하 직선 이동을 보여주는 도면으로서, 도 9a는 제 1 시간 동안에 광축으로 상하 직선 이동하는 제 1 확산부를 보여주는 도면이고, 도 9b는 제 2 시간 동안에 광축으로 상하 직선 이동하는 제 2 확산부를 보여주는 도면이다.9A and 9B are views showing vertical movements of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B. FIG. 9A is a view illustrating the first diffusion parts moving up and down linearly on an optical axis during a first time. FIG. 9B is a view showing a second diffuser that moves up and down linearly on the optical axis during the second time.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 동일한 이동판(126)에 배치되고, 이동판(126)은 상하방향으로 왕복 직선 운동을 할 수 있다.9A and 9B, the
따라서, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 상하방향으로 직선 이동할 수 있다.Therefore, the
예를 들면, 도 9a와 같이, 제 1 확산부(122)는, 제 1 시간 T1 동안, 광의 중심축으로 상하 직선 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 9A, the
그리고, 도 9b와 같이, 제 2 확산부(124)는, 제 2 시간 T2 동안, 광의 중심축으로 상하 직선 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.And, as shown in FIG. 9B, the
도 10a 및 도 10b는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 좌우 직선 이동을 보여주는 도면으로서, 도 10a는 제 1 시간 동안에 광축으로 좌우 직선 이동하는 제 1 확산부를 보여주는 도면이고, 도 10b는 제 2 시간 동안에 광축으로 좌우 직선 이동하는 제 2 확산부를 보여주는 도면이다.10A and 10B are views showing left and right linear movements of the first and second diffusers according to FIGS. 6A and 6B, and FIG. 10A is a view illustrating first diffusers moving left and right linearly to an optical axis during a first time period. 10b is a view showing a second diffuser that moves linearly and horizontally to the optical axis during the second time.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 동일한 이동판(126)에 배치되고, 이동판(126)은 좌우방향으로 왕복 직선 운동을 할 수 있다.As shown in FIGS. 10A and 10B, the
따라서, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는, 서로 다른 시간에, 광원부(110)로부터 출사되는 광의 중심축으로 좌우방향으로 왕복 직선 이동할 수 있다.Therefore, the
예를 들면, 도 10a와 같이, 제 1 확산부(122)는, 제 1 시간 T1 동안, 광의 중심축으로 좌우 직선 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 10A, the
그리고, 도 10b와 같이, 제 2 확산부(124)는, 제 2 시간 T2 동안, 광의 중심축으로 좌우 직선 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 10B, the
도 11a 내지 도 11c는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 개별 직선 이동을 보여주는 제 1 실시예이다.11A to 11C are first embodiments showing individual linear movements of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B.
도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)는 제 1 이동판(126a)에 배치되고, 제 2 확산부(124)는 제 2 이동판(126b)에 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 11A to 11C, the
여기서, 제 1 이동판(126a)과 제 2 이동판(126b)은, 다른 시간에, 동일한 방향으로 왕복 직선 운동할 수 있다.Here, the first moving
즉, 제 1 이동판(126a)과 제 2 이동판(126b)은, 광축을 중심으로 일측에 나란히 배치되어, 서로 다른 시간에 각각 동일한 방향으로 직선 이동할 수 있다.That is, the first moving
예를 들면, 도 11a와 같이, 제 1, 제 2 확산부(122, 124)는, 광축을 중심으로 일측에 나란히 배치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 11A, the first and
그리고, 도 11b와 같이, 제 1 시간 T1 동안, 제 2 확산부(124)는 이동 없이, 제자리에 고정되고, 제 1 확산부(122)만이, 광의 중심축으로 직선 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.And, as shown in Fig. 11B, during the first time T1, the
이어, 도 11c와 같이, 제 2 시간 T2 동안, 제 1 확산부(122)는 다시 제자리로 이동함과 동시에, 제 2 확산부(124)는, 광의 중심축으로 직선 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 11C, during the second time T2, the
여기서, 제 1 시간 T1 동안에, 이동하는 제 1 확산부(122)의 이동 방향과, 제 2 시간 T2 동안에, 이동하는 제 2 확산부(124)의 이동 방향은, 서로 동일한 방향일 수 있다.Here, the moving direction of the
도 12a 내지 도 12c는 도 6a 및 도 6b에 따른 제 1, 제 2 확산부의 개별 직선 이동을 보여주는 제 2 실시예이다.12A to 12C are second embodiments showing individual linear movements of the first and second diffusion parts according to FIGS. 6A and 6B.
도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 제 1 확산부(122)는 제 1 이동판(126a)에 배치되고, 제 2 확산부(124)는 제 2 이동판(126b)에 배치될 수 있다.12A to 12C, the
여기서, 제 1 이동판(126a)과 제 2 이동판(126b)은, 다른 시간에, 서로 반대되는 방향으로 왕복 직선 운동할 수 있다.Here, the first moving
즉, 제 1 이동판(126a)은 광축으로부터 일측에 배치되고, 제 2 이동판(126b)은 광축으로부터 타측에 배치될 수 있다.That is, the first moving
예를 들면, 도 12a와 같이, 제 1, 제 2 확산부(122, 124)는, 광축을 중심으로 양측에 각각 배치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 12A, the first and
그리고, 도 12b와 같이, 제 1 시간 T1 동안, 제 2 확산부(124)는 이동 없이, 제자리에 고정되고, 제 1 확산부(122)만이, 광의 중심축으로 직선 이동하여, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.12B, during the first time T1, the
이어, 도 12c와 같이, 제 2 시간 T2 동안, 제 1 확산부(122)는 다시 제자리로 이동함과 동시에, 제 2 확산부(124)는, 광의 중심축으로 직선 이동하여, 제 2 확산부(124)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 12C, during the second time T2, the
여기서, 제 1 시간 T1 동안에, 이동하는 제 1 확산부(122)의 이동 방향과, 제 2 시간 T2 동안에, 이동하는 제 2 확산부(124)의 이동 방향은, 서로 반대 방향일 수 있다.Here, the moving direction of the
도 13a 및 도 13b는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 2 실시예로서, 도 13a는 제 1 시간 동안에 이동 배치되는 확산부를 보여주는 도면이고, 도 13b는 제 2 시간 동안에 이동 배치되는 확산부를 보여주는 도면이다.13A and 13B are second embodiments showing the light irradiation part of FIG. 1, FIG. 13A is a view showing a diffusion part that is moved and disposed during a first time, and FIG. 13B is a view showing a diffusion part that is moved and disposed during a second time. .
도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 한 개의 광원부(110)와 다수 개의 확산부로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 13A and 13B, the light irradiator may include one
그리고, 광원부(110)와 확산부 사이에는 미러부(130)가 배치될 수 있다.The
여기서, 확산부는 제 1, 제 2 확산부(122, 124)를 포함할 수 있는데, 이동 없이 고정될 수 있고, 미러부(130)는 이동 가능하다.Here, the diffusion part may include the first and
이어, 광원부(110)와 제 1 확산부(122)는 서로 동일한 선상에 배치될 수 있고, 광원부(110)와 제 2 확산부(124)는 서로 다른 선상에 배치될 수 있다.Subsequently, the
그리고, 반사부(130)는, 제 2 시간 T2 동안, 광원부(110)와 제 1 확산부(122) 사이로 이동 배치되어, 광원부(110)에서 제 1 확산부(122)로 출사되는 광을, 제 2 확산부(124)로 반사시킬 수 있다.The
여기서, 반사부(130)는, 제 1 미러(132)와 제 2 미러(134)를 포함하는데, 제 1 미러(132)는, 광원부(110)와 제 1 확산부(122) 사이에 배치되어, 광원부(110)로부터 출사되는 광을 제 2 미러(134)로 반사시키고, 제 2 미러(134)는, 제 1 미러(132)로부터 반사된 광을 제 2 확산부(124)로 반사시킬 수 있다.Here, the
예를 들면, 도 13a와 같이, 제 1 확산부(122)와 광원부(110)는 동일 선상에 배치됨으로써, 제 1 시간 T1 동안, 광원부(110)로부터 출사된 광은 제 1 확산부(122)에 의해, 제 1 확산각으로 확산되어 피사체(500)로 주사될 수 있다.For example, as shown in FIG. 13A, the
그리고, 도 13b와 같이, 제 1 확산부(122)와 광원부(110) 사이로 반사부(130)가 이동 배치됨으로써, 제 2 시간 T2 동안, 광원부(110)로부터 출사된 광은 반사부(130)에 의해, 제 2 확산부(124)로 반사되고, 광은 제 2 확산부(124)에 의해, 제 2 확산각으로 확산되어 피사체(500)로 주사될 수 있다.And, as shown in FIG. 13B, the reflecting
즉, 반사부(130)의 제 1 미러(132)는, 광원부(110)와 제 1 확산부(122) 사이에 배치되어, 광원부(110)로부터 출사되는 광을 제 2 미러(134)로 반사시키고, 반사부(130)의 제 2 미러(134)는, 제 1 미러(132)로부터 반사된 광을 제 2 확산부(124)로 반사시킬 수 있다.That is, the
도 14는 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 3 실시예이다.14 is a third embodiment illustrating the light irradiation part of FIG. 1.
도 14에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 다수 개의 광원부와 다수 개의 확산부로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 14, the light irradiating unit may include a plurality of light source units and a plurality of diffusion units.
여기서, 광원부는 제 1, 제 2 광원부(112, 114)를 포함하고, 확산부는 제 1, 제 2 확산부(122, 124)를 포함할 수 있는데, 광원부와 확산부는 이동 없이 고정될 수 있다.Here, the light source unit may include the first and second
이때, 제 1 광원부(112)와 제 1 확산부(122)는 서로 동일한 선상에 배치될 수 있고, 제 2 광원부(114)와 제 2 확산부(124)는 서로 동일 선상에 배치될 수 있다.In this case, the first
그리고, 제 1 광원부(112)와 제 2 광원부(114)는 서로 다른 선상에 배치될 수 있고, 제 1 확산부(122)와 제 2 확산부(124)는 서로 다른 선상에 배치될 수 있다.The first
예를 들면, 제 1 광원부(112)는, 제 1 시간 동안, 제 1 광(112a)을 출사하고, 제 2 광원부(114)는, 제 2 시간 동안, 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.For example, the first
그리고, 제 1 확산부(122)는, 제 1 광원부(112)로부터 발광된 제 1 광(112a)을, 제 1 확산각 θ1으로 확산시키고, 제 2 확산부(124)는, 제 2 광원부(114)로부터 발광된 제 2 광(114a)을, 제 1 확산각 θ1과 다른 제 2 확산각 θ2으로 확산시킬 수 있다.The
경우에 따라, 제 1 광원부(112)는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출사할 수도 있고, 제 2 광원부(114)는, 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출사할 수도 있다.In some cases, the first
여기서, 제 1 광과 제 2 광은 동시에 출사될 수도 있다.Here, the first light and the second light may be emitted simultaneously.
그리고, 제 1 광의 파장은, 제 2 광의 파장보다 더 짧고, 제 1 광의 제 1 확산각은 제 2 광의 제 2 확산각보다 더 작을 수도 있다.And, the wavelength of the first light may be shorter than the wavelength of the second light, and the first diffusion angle of the first light may be smaller than the second diffusion angle of the second light.
다른 경우로서, 광원부와 확산부는 일체형으로 서로 부착될 수도 있고, 분리형으로 서로 분리될 수도 있다.As another case, the light source portion and the diffusion portion may be integrally attached to each other, or may be separated from each other in a separate type.
도 15a 및 도 15b는 도 14의 광 조사부를 포함하는 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 제 1 실시예로서, 도 15a는 한 개의 수광부가 배치되는 도면이고, 도 15b는 다수 개의 수광부가 배치되는 도면이다.15A and 15B illustrate a depth image obtaining apparatus including the light irradiator of FIG. 14. FIG. 15A is a view in which one light receiver is disposed, and FIG. 15B is a view in which a plurality of light receivers are disposed.
도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 제 1 광원부(112)와 제 1 확산부(122)는 서로 동일한 선상에 배치될 수 있고, 제 2 광원부(114)와 제 2 확산부(124)는 서로 동일 선상에 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 15A and 15B, the first
그리고, 제 1 광원부(112)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안, 제 1 광(112a)을 출사하고, 제 2 광원부(114)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안, 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.Then, the first
즉, 제 1 광(112a)과 제 2 광(114a)은 서로 다른 시간에 출사될 수 있다.That is, the
또한, 제 1 광(112a)과 제 2 광(114a)은 서로 동일한 파장을 갖는 광일 수 있다.In addition, the
이어, 도 15a와 같이, 수광부(200)는 한 개가 배치될 수 있는데, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1 광(112a)의 광량을 수광하고, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 2 광(114a)의 광량을 수광할 수 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 15A, one
또한, 도 15b와 같이, 수광부(200)는 다수 개가 배치될 수 있는데, 제 1 수광부(220)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1 광(112a)의 광량을 수광하고, 제 2 수광부(240)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 2 광(114a)의 광량을 수광할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 15B, a plurality of light receiving
도 16은 도 14의 광 조사부를 포함하는 깊이 영상 획득 장치를 보여주는 제 2 실시예로서, 도 16은 다수 개의 수광부와 필터가 배치되는 도면이다.FIG. 16 is a second embodiment illustrating a depth image obtaining apparatus including the light irradiator of FIG. 14. FIG. 16 is a view illustrating a plurality of light receiving units and filters.
도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 광원부(112)와 제 1 확산부(122)는 서로 동일한 선상에 배치될 수 있고, 제 2 광원부(114)와 제 2 확산부(124)는 서로 동일 선상에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 16, the first
여기서, 제 1 광원부(112)는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광(112a)을 출사하고, 제 2 광원부(114)는, 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.Here, the 1st
그리고, 제 1, 제 2 광원부(112, 114)는, 동시에, 제 1 광(112a)과 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.And the 1st, 2nd
이때, 제 1 광(112a)의 파장은, 제 2 광(114a)의 파장보다 더 짧고, 제 1 광(112a)의 제 1 확산각은 제 2 광(114a)의 제 2 확산각보다 더 작을 수 있다.In this case, the wavelength of the
경우에 따라, 제 1 광원부(112)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안, 제 1 광(112a)을 출사하고, 제 2 광원부(114)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안, 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.In some cases, the first
즉, 제 1 광(112a)과 제 2 광(114a)은 서로 다른 시간에 출사될 수도 있다.That is, the
또한, 수광부(200)는 제 1, 제 2 수광부(220, 240)을 포함할 수 있는데, 제 1 수광부(220)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 1 광(112a)의 광량을 수광하고, 제 2 수광부(240)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안, 피사체(500)로부터 반사되는 제 2 광(114a)의 광량을 수광할 수 있다.In addition, the
여기서, 수광부(200)는, 제 1 광(112a)을 수광하는 시간과 제 2 광(114a)을 수광하는 시간은 동일할 수 있다.Here, the
그리고, 제 1 수광부(220)는, 제 1 광(112a)을 투과하고, 제 2 광(114a)을 반사하는 제 1 필터(510)를 포함하고, 제 2 수광부(240)는, 제 2 광(114a)을 투과하고, 제 1 광(112a)을 반사하는 제 2 필터(520)를 포함할 수 있다.The first
도 17은 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 4 실시예이다.17 is a fourth embodiment illustrating the light irradiation part of FIG. 1.
도 17에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 다수 개의 광원부와 한 개의 확산부(120)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 17, the light irradiator may include a plurality of light sources and a
여기서, 광원부는 제 1, 제 2 광원부(112, 114)를 포함하고, 확산부(120)는 한 개일 수 있는데, 제 1, 제 2 광원부(112, 114)와 확산부(120)는 이동 없이 고정될 수 있다.Here, the light source unit may include the first and second
이때, 확산부(120)는 확산 렌즈 또는 DOE(Diffraction Optical Element) 렌즈일 수 있다.In this case, the
그리고, 제 1 광원부(112)와 확산부(120)는 제 1 거리 d12를 가지고, 제 2 광원부(114)와 확산부(120)는 제 2 거리 d11를 가질 수 있는데, 제 1 거리 d12는 제 2 거리 d11보다 더 길 수 있다.In addition, the first
이어, 제 1 광원부(112)는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광(112a)을 출사할 수 있고, 제 2 광원부(114)는, 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광(114a)을 출사할 수 있다.Subsequently, the first
여기서, 제 1 광(112a)의 파장은, 제 2 광(114a)의 파장보다 더 길고, 제 1 광(112a)의 제 1 확산각은 제 2 광(114a)의 제 2 확산각보다 더 클 수 있다.Here, the wavelength of the
이처럼, 제 1 광(112a)의 제 1 확산각이 제 2 광(114a)의 제 2 확산각보다 더 큰 이유는, 제 1 광원부(112)와 확산부(120) 사이의 제 1 거리 d12가, 제 2 광원부(114)와 확산부(120) 사이의 제 2 거리 d11보다 더 길기 때문이다.As such, the first diffusion angle of the
또한, 제 1 광원부(112)와 확산부(120) 사이에는, 제 1 광원(112a)을 반사시키는 미러(600)가 배치되고, 제 2 광원부(114)와 확산부(120) 사이에는, 제 1 광원(112a)을 투과하고, 제 2 광원(114a)을 반사시키는 필터(650)가 배치될 수 있다.In addition, a
그리고, 미러(600), 필터(650), 확산부(120)는 동일한 선상에 배치될 수 있다.The
경우에 따라, 제 1 광원부(112)는, 제 1 시간 동안, 제 1 광(112a)을 출사하고, 제 2 광원부(114)는, 제 2 시간 동안, 제 2 광(114a)을 출사할 수도 있다.In some cases, the first
즉, 제 1 광(112a)과 제 2 광(114a)은 다른 시간대에 출사될 수도 있다.That is, the
도 18은 도 1의 광 조사부를 보여주는 제 5 실시예이다.18 is a fifth embodiment illustrating the light irradiation part of FIG. 1.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명 제 5 실시예는, 전체적인 구성이 본 발명 제 4 실시예와 동일하고, 스캐닝 미러(800)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 18, the fifth embodiment of the present invention has the same configuration as that of the fourth embodiment of the present invention, and may further include a
여기서, 스캐닝 미러(800)는, 확산부(120)로부터 확산된 제 1, 제 2 광(112a, 114a)을 피사체(500)로 스캐닝할 수 있다.Here, the
그리고, 스캐닝 미러(800)는 미러 제어부(700)에 의해, 제어될 수 있다.In addition, the
이어, 나머지 구성은, 도 17의 본 발명 제 4 실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.Subsequently, the rest of the configuration is the same as that of the fourth embodiment of the present invention of FIG.
이와 같이, 본 발명의 깊이 영상 획득 장치는 다양한 실시예로 구성될 수 있는데, 그에 따른 깊이 영상 획득 방법을 설명하면 다음과 같다.As described above, the apparatus for acquiring a depth image of the present invention may be configured in various embodiments.
도 19 및 도 20은 본 발명에 따른 깊이 영상 획득 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 19는 서로 다른 시간에 확산각이 다른 제 1 광과 제 2 광을 조사할 때, 깊이 영상을 획득하는 방법이고, 도 20은 서로 동일한 시간에 확산각이 다른 제 1 광과 제 2 광을 조사할 때, 깊이 영상을 획득하는 방법이다.19 and 20 are flowcharts illustrating a depth image obtaining method according to the present invention, and FIG. 19 is a method of obtaining a depth image when irradiating first and second lights having different diffusion angles at different times. 20 is a method of acquiring a depth image when irradiating first and second lights having different diffusion angles at the same time.
서로 다른 시간에 확산각이 다른 제 1 광과 제 2 광을 조사할 때, 깊이 영상을 획득하는 방법은, 도 19에 도시된 바와 같이, 먼저, 광 조사부(100)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안에, 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 차단하고, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광을 피사체(500)로 조사한다.(S10)When irradiating the first light and the second light having different diffusion angles at different times, a method of acquiring a depth image is illustrated in FIG. 19. According to the control signal, during the first time, the second light having the second diffusion angle is blocked, and the first light having the first diffusion angle is irradiated onto the subject 500 (S10).
이어, 수광부(200)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 시간 동안에, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광을 피사체(500)로부터 수광할 수 있다.(S12)Subsequently, the
다음, 광 조사부(100)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안에, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광을 차단하고, 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 피사체(500)로 조사한다.(S14)Next, the
여기서, 제 1 광과 제 2 광은 서로 동일한 파장을 가질 수 있다.Here, the first light and the second light may have the same wavelength.
이어, 수광부(200)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 2 시간 동안에, 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 피사체(500)로부터 수광할 수 있다.(S16)Subsequently, the
그리고, 깊이 영상 처리부(300)는, 수광된 제 1, 제 2 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출할 수 있다.(S18)The
다음, 제어부(400)는 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보가 모두 추출되었는지를 판단한다.(S20)Next, the
만일, 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보의 추출이 모두 완료되었다면, 종료하고, 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보의 추출이 모두 완료되지 않았다면, S10 - S18 단계들을 반복 수행할 수 있다.If the extraction of the depth image information on the subject 500 is all completed, the process ends. When the extraction of the depth image information on the subject 500 is not completed, steps S10 to S18 may be repeatedly performed.
한편, 서로 동일한 시간에 확산각이 다른 제 1 광과 제 2 광을 조사할 때, 깊이 영상을 획득하는 방법은, 도 20에 도시된 바와 같이, 먼저, 광 조사부(100)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을, 동일한 시간에, 피사체(500)로 조사한다.(S50)On the other hand, when irradiating the first light and the second light having different diffusion angles at the same time, as shown in Figure 20, first, the
여기서, 제 1 광과 제 2 광은 서로 다른 파장을 가질 수 있다.Here, the first light and the second light may have different wavelengths.
이어, 수광부(200)는, 제어부(400)의 제어신호에 따라, 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을, 동일한 시간에, 피사체(500)로부터 수광할 수 있다.(S52)Subsequently, the
그리고, 깊이 영상 처리부(300)는, 수광된 제 1, 제 2 광으로부터 깊이 영상 정보를 추출할 수 있다.(S54)The
다음, 제어부(400)는 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보가 모두 추출되었는지를 판단한다.(S56)Next, the
만일, 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보의 추출이 모두 완료되었다면, 종료하고, 피사체(500)에 대한 깊이 영상 정보의 추출이 모두 완료되지 않았다면, S50 - S54 단계들을 반복 수행할 수 있다.If the extraction of the depth image information on the subject 500 is all completed, the process ends. When the extraction of the depth image information on the subject 500 is not completed, steps S50 to S54 may be repeatedly performed.
따라서, 본 발명은, 조사광에 대한 확산각을 가변하여, 원거리에 위치하는 피사체에 대한 깊이 영상을 정밀하고 정확하게 획득할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the diffusion angle with respect to the irradiation light can be varied to accurately and accurately obtain a depth image of a subject located at a far distance.
또한, 본 발명은, 고가의 수광 센서를 사용하지 않고도, 원거리에 위치하는 피사체의 깊이 영상을 획득할 수 있으므로, 저렴한 가격으로 효율성이 향상되는 깊이 영상 획득 장치를 구현할 수 있다.In addition, since the present invention can acquire a depth image of a subject located at a long distance without using an expensive light receiving sensor, it is possible to implement a depth image obtaining apparatus having improved efficiency at a low cost.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
100 : 광 조사부 110 : 광원부
120 : 확산부 200 : 수광부
300 : 깊이 영상 처리부 400 : 제어부
500 : 피사체 600 : 미러
700 : 미러 제어부 800 : 스캐닝 미러100: light irradiation unit 110: light source unit
120: diffuser 200: light receiver
300: depth image processing unit 400: control unit
500: subject 600: mirror
700: mirror control unit 800: scanning mirror
Claims (16)
상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 1 광 및 제 2 광을 수광하는 수광부;
상기 수광부에 수광된 상기 제1 광의 광량 및 상기 제2 광의 광량 비를 이용하여 깊이 영상 정보를 추출하는 깊이 영상 처리부; 그리고,
상기 광 조사부 및 수광부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.A light irradiation unit for irradiating a predetermined subject with a first light having a first diffusion angle and a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle;
A light receiving unit configured to receive the first light and the second light reflected from the subject;
A depth image processor extracting depth image information by using a light quantity ratio of the light quantity of the first light and the second light received by the light receiving unit; And,
And a controller for controlling the light irradiator and the light receiver.
광을 출사하는 광원부;
상기 광원부로부터 발광된 광을, 제 1 시간 동안, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부;
상기 광원부로부터 발광된 광을, 제 2 시간 동안, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light irradiation unit,
A light source unit emitting light;
A first diffusion unit configured to diffuse the light emitted from the light source unit at a first diffusion angle for a first time;
And a second diffusion unit configured to diffuse light emitted from the light source unit at a second diffusion angle different from the first diffusion angle for a second time period.
제 1 시간 동안, 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부;
제 2 시간 동안, 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부;
상기 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부;
상기 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light irradiation unit,
A first light source unit emitting first light for a first time;
A second light source unit emitting a second light for a second time;
A first diffusion unit configured to diffuse the first light emitted from the first light source unit at a first diffusion angle;
And a second diffusion unit configured to diffuse the second light emitted from the second light source unit at a second diffusion angle different from the first diffusion angle.
제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부;
상기 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부;
상기 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키는 제 1 확산부;
상기 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 제 2 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light irradiation unit,
A first light source unit emitting first light having a first wavelength;
A second light source unit emitting a second light having a second wavelength different from the first wavelength;
A first diffusion unit configured to diffuse the first light emitted from the first light source unit at a first diffusion angle;
And a second diffusion unit configured to diffuse the second light emitted from the second light source unit at a second diffusion angle different from the first diffusion angle.
제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원부;
상기 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원부;
상기 제 1 광원부로부터 발광된 제 1 광을, 제 1 확산각으로 확산시키고, 상기 제 2 광원부로부터 발광된 제 2 광을, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각으로 확산시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light irradiation unit,
A first light source unit emitting first light having a first wavelength;
A second light source unit emitting a second light having a second wavelength different from the first wavelength;
And a diffusing portion for diffusing the first light emitted from the first light source portion at a first diffusion angle and diffusing the second light emitted from the second light source portion at a second diffusion angle different from the first diffusion angle. Depth image acquisition device characterized in.
상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 더 긴 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 6, wherein the first light source and the diffuser has a first distance, the second light source and the diffuser has a second distance,
And the first distance is longer than the second distance.
상기 제 1 광원부와 상기 확산부 사이에는, 상기 제 1 광원을 반사시키는 미러가 배치되고,
상기 제 2 광원부와 상기 확산부 사이에는, 상기 제 1 광원을 투과하고, 상기 제 2 광원을 반사시키는 필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 6,
Between the first light source and the diffuser, a mirror for reflecting the first light source is disposed,
And a filter for transmitting the first light source and reflecting the second light source between the second light source unit and the diffusion unit.
제 1 시간 동안에, 상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 1 광을 수광하고,
제 2 시간 동안에, 상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 2 광을 수광하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light receiving unit,
During a first time, receiving the first light reflected from the subject,
And receiving the second light reflected from the subject during a second time period.
상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 1 광을 수광하는 제 1 수광부와,
상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 2 광을 수광하는 제 2 수광부를 포함하고,
상기 제 1 광을 수광하는 시간과 제 2 광을 수광하는 시간은 동일한 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the light receiving unit,
A first light receiver which receives the first light reflected from the subject;
A second light receiver configured to receive the second light reflected from the subject,
And a time for receiving the first light and a time for receiving the second light are the same.
상기 제 1 수광부는, 상기 제 1 광을 투과하고, 상기 제 2 광을 반사하는 제 1 필터를 포함하고,
상기 제 2 수광부는, 상기 제 2 광을 투과하고, 상기 제 1 광을 반사하는 제 2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 장치.The method of claim 12,
The first light receiving unit includes a first filter that transmits the first light and reflects the second light,
And the second light receiving unit includes a second filter that transmits the second light and reflects the first light.
상기 피사체로부터 반사되는 상기 제 1 광 및 제 2 광을 수광하는 단계; 그리고,
상기 수광된 제1 광의 광량 및 상기 수광된 제2 광의 광량 비를 이용하여 깊이 영상 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 방법.Irradiating a predetermined object with a first light having a first diffusion angle and a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle;
Receiving the first light and the second light reflected from the subject; And,
And extracting depth image information by using the light quantity ratio of the received first light and the light quantity ratio of the received second light.
소정의 피사체로, 제 1 시간 동안, 상기 제 2 광의 조사를 차단하고, 상기 제 1 확산각을 갖는 제 1 광을 조사하는 단계와,
상기 제 2 시간 동안, 상기 제 1 광의 조사를 차단하고, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을 조사하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 광과 상기 제 2 광은 서로 동일한 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 방법.The method of claim 14, wherein the irradiating the first and second light,
Irradiating a predetermined object with the first light having the first diffusion angle and blocking the irradiation of the second light for a first time;
Blocking the irradiation of the first light during the second time, and irradiating a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle,
And the first light and the second light have the same wavelength.
소정의 피사체로, 상기 제 1 확산각을 갖는 제 1 광과, 상기 제 1 확산각과 다른 제 2 확산각을 갖는 제 2 광을, 동시에 조사하고,
상기 제 1 광과 상기 제 2 광은 서로 다른 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 깊이 영상 획득 방법.The method of claim 14, wherein the irradiating the first and second light,
Simultaneously irradiating a predetermined subject with a first light having the first diffusion angle and a second light having a second diffusion angle different from the first diffusion angle,
And the first light and the second light have different wavelengths.
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