KR102085705B1

KR102085705B1 - 3 demensional camera

Info

Publication number: KR102085705B1
Application number: KR1020130094412A
Authority: KR
Inventors: 이창환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2020-03-06
Also published as: KR20150018026A

Abstract

본 발명에 따른 3차원 카메라는 탑재 위치가 고정된 수광부에 대하여 서로 대칭되는 복수의 위치에서 상기 수광부를 통하여 수신될 반사광 형성을 위하여 미리 정해진 타입의 복수의 광을 생성하여 송출하는 송광부 및 상기 수광부를 통하여 수신되는 상기 복수의 위치에서 송출된 복수의 광에 대한 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.The three-dimensional camera according to the present invention is a light-transmitting unit and the light-receiving unit for generating and transmitting a plurality of light of a predetermined type for forming reflected light to be received through the light-receiving unit at a plurality of positions symmetrical with respect to the light-receiving unit with a fixed mounting position It may include a control unit for calculating the distance to the front object based on the plurality of reflected light for the plurality of light transmitted from the plurality of locations received through the.

Description

3D camera {3 DEMENSIONAL CAMERA}

본 발명은 3차원 카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광을 발생하여 송출하는 송광부와 송출된 광에 기초하여 생성되는 반사광을 수신하여 물체까지의 거리를 산출할 수 있는 3차원 카메라에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional camera, and more particularly, to a three-dimensional camera that can calculate the distance to the object by receiving the reflected light generated on the basis of the transmitting section for generating and transmitting light and the transmitted light will be.

종래의 카메라는 2 차원 이미지 센서를 이용하여 영상을 획득하는 것이었으므로 3 차원 정보인 물체까지의 거리(depth) 정보를 얻을 수 없었다. 그러나 최근에는 전방 물체까지의 거리 정보를 획득하기 위한 방법으로 다양한 기술이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 전방 물체에 대한 거리 정보를 획득하는 방식에는 구조광 방식, TOF(Time Of Flight) 방식, RGBIR 방식, 스테레오 카메라 방식 등이 있다.Since the conventional camera is to acquire an image using a two-dimensional image sensor, it is not possible to obtain the depth (depth) information to the object that is three-dimensional information. Recently, however, various technologies have been developed and used as a method for obtaining distance information to a front object. The method of obtaining the distance information on the front object includes a structured light method, a time of flight (TOF) method, an RGBIR method, a stereo camera method, and the like.

먼저, 구조광 방식은 특정 패턴이 코팅된 레이저 광을 물체에 조사하고, 그에 기초하여 되돌아오는 반사광을 획득한 다음, 패턴의 쉬프트 량을 계산하고 그에 기초하여 전방 물체에 대한 거리 정보를 획득하는 방식을 말한다.First, in the structured light method, a laser beam coated with a specific pattern is applied to an object, the reflected light is returned based on the object, and then the amount of shift of the pattern is calculated and the distance information of the front object is obtained based on the object. Say

다음으로, TOF 방식은 광을 조사한 다음 조사된 광에 대한 반사광이 수신되는 시간에 기초하여 물체까지의 거리를 산출하는 방식을 말한다.Next, the TOF method is a method of calculating the distance to the object based on the time after the light is irradiated and the reflected light for the irradiated light is received.

그리고, RGBIF 방식은 1개의 카메라에 RGB 색상 정보를 획득하는 RGB 센서와 거리 정보 측정용 IR 센서를 모두 포함하여 2차원 영상과 물체까지의 거리 정보를 함께 획득하는 방식을 말한다.In addition, the RGBIF method refers to a method of acquiring both a two-dimensional image and distance information to an object including both an RGB sensor for obtaining RGB color information and an IR sensor for measuring distance information in one camera.

상술한 거리 정보 획득 방식들에 따르면, 미리 정해진 타입의 광을 송출하는 송광부와 상기 송광부에서 송출된 빛에 기초한 반사광을 수신하는 수광부의 배치에 있어서의 물리적 비대칭성에 기인하여 거리 정보의 정확성이 저하되는 문제점이 있다.According to the above-described distance information acquisition methods, the accuracy of the distance information is due to the physical asymmetry in the arrangement of the transmitter for transmitting a predetermined type of light and the receiver for receiving the reflected light based on the light emitted from the transmitter. There is a problem of deterioration.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 송광부와 수광부 배열에 있어서의 구조적 비대칭성을 보완하여 보다 정확한 거리 정보를 획득하여 제공할 수 있는 3차원 입체 카메라를 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a three-dimensional stereoscopic camera that can obtain and provide more accurate distance information by supplementing the structural asymmetry in the arrangement of the transmitter and receiver.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라는, 탑재 위치가 고정된 수광부; 상기 수광부에 대하여 서로 대칭되는 복수의 위치에서 상기 수광부를 통하여 수신될 반사광 형성을 위하여 미리 정해진 타입의 복수의 광을 생성하여 송출하는 송광부; 및 상기 수광부를 통하여 수신되는 상기 복수의 위치에서 송출된 복수의 광에 대한 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.3D camera according to an embodiment of the present invention for solving the technical problem, the light receiving unit is fixed to the mounting position; A transmitter for generating and transmitting a plurality of lights of a predetermined type to form reflected light to be received through the receiver at a plurality of positions symmetrical with respect to the receiver; And a controller configured to calculate a distance to a front object based on a plurality of reflected light beams for a plurality of lights transmitted from the plurality of positions received through the light receiving unit.

상기 송광부는, 상기 복수의 위치에 고정되어 마련되는 복수의 송광 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 일정 시간차로 상기 복수의 광 중 대응되는 광을 생성하여 송출하도록 상기 복수의 송광 모듈을 제어하며, 상기 일정 시간차를 고려하여 상기 복수의 반사광을 수신하도록 상기 수광부를 제어할 수 있다.The light transmission unit may include a plurality of light transmission modules fixed to the plurality of positions. In this case, the controller may control the plurality of transmitting modules to generate and transmit corresponding light among the plurality of lights at a predetermined time difference, and may control the light receiving unit to receive the plurality of reflected lights in consideration of the predetermined time difference. have.

상기 송광부는, 상기 복수의 위치에 고정되어 마련되는 복수의 송광 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 동시에 서로 다른 파장 대역을 갖는 복수의 광을 생성하여 출력하도록 상기 복수의 송광 모듈을 제어하며, 상기 복수의 광을 동시에 수신하도록 상기 수광부를 제어할 수 있다.The light transmission unit may include a plurality of light transmission modules fixed to the plurality of positions. In this case, the controller may control the plurality of transmitting modules to simultaneously generate and output a plurality of lights having different wavelength bands, and may control the light receiving unit to receive the plurality of lights simultaneously.

상기 3차원 카메라는, 구조광 방식의 3차원 카메라일 수 있으며, 상기 송광부는, 상기 복수의 위치에 고정되어 마련되는 복수의 송광 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 서로 다른 패턴의 복수의 레이저 광을 송출하도록 상기 복수의 송광 모듈을 제어할 수 있다.The 3D camera may be a 3D camera having a structured light type, and the light transmitting unit may include a plurality of light transmitting modules fixed to the plurality of positions. In this case, the controller may control the plurality of transmitting modules to transmit a plurality of laser lights of different patterns.

상기 송광부는, 송광 모듈; 및 상기 제어부의 제어하에 상기 송광 모듈의 위치를 변경시킬 수 있는 위치 변경부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 위치 변경부를 제어하여 상기 송광 모듈의 위치를 상기 복수의 위치 중 어느 하나로 변경하면서, 상기 송광 모듈의 위치에 대응되도록 미리 정해진 타입의 광을 송출하도록 상기 송광 모듈을 제어할 수 있다.The light transmission unit, a light transmission module; And a position changer capable of changing the position of the light transmission module under the control of the controller. In this case, the controller may control the light transmitting module to transmit a predetermined type of light to correspond to the position of the light transmitting module while changing the position of the light transmitting module to any one of the plurality of positions by controlling the position changing unit. Can be.

한편, 상기 제어부는, 상기 송광 모듈의 위치에 따라서 서로 다른 파장 대역의 광을 송출하도록 상기 송광 모듈을 제어할 수도 있다.On the other hand, the control unit may control the transmitting module to transmit light of different wavelength bands according to the position of the transmitting module.

또한, 상기 제어부는, 상기 송광 모듈의 위치에 따라서 서로 다른 패턴의 복수의 레이저 광을 송출하도록 상기 복수의 송광 모듈을 제어할 수 있다.The controller may control the plurality of light transmitting modules to emit a plurality of laser lights having different patterns according to positions of the light transmitting modules.

상기 위치 변경부는, 상기 수광 모듈에 대한 회전 운동 및 직선 운동 중 적어도 하나에 기초하여 상기 수광 모듈을 상기 복수의 위치 중 어느 하나에 위치시킬 수 있다.The position changing unit may position the light receiving module at any one of the plurality of positions based on at least one of a rotational motion and a linear motion with respect to the light receiving module.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 다른 3차원 카메라는, 탑재 위치가 고정적이며, 미리 정해진 타입(type)의 광을 생성하여 송출하는 송광부; 상기 송광부에 대하여 서로 대칭되는 복수의 위치에서 상기 송광부에서 송출된 광에 기초한 복수의 반사광을 수신하는 수광부; 및 상기 수광부를 통하여 상기 복수의 위치에서 수신된 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.Another three-dimensional camera according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem, the mounting position is fixed, the light transmitting unit for generating and transmitting a predetermined type of light (type); A light receiving unit receiving a plurality of reflected light based on the light transmitted from the light transmitting unit at a plurality of positions symmetrical with respect to the light transmitting unit; And a controller configured to calculate a distance to a front object based on the plurality of reflected light received at the plurality of positions through the light receiving unit.

상기 수광부는, 상기 복수의 위치에 고정되어 마련되는 복수의 수광 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 복수의 위치에 마련된 복수의 수광 모듈을 통하여 수신되는, 상기 송광부에서 송출된 광에 기초한 상기 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출할 수 있다.The light receiving unit may include a plurality of light receiving modules fixed to the plurality of positions. In this case, the controller may calculate a distance to a front object based on the plurality of reflected light based on the light transmitted from the light transmitting unit, which is received through the plurality of light receiving modules provided at the plurality of positions.

상기 수광부는, 상기 송광부에서 송출된 광에 대한 반사광을 수신하는 수광 모듈; 및 상기 제어부이 제어 하에 상기 수광 모듈의 위치를 변경하는 위치 변경부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 위치 변경부를 제어하여 상기 수광 모듈의 위치를 변경하면서, 상기 복수의 위치 각각에서 상기 송광부에서 송출된 광에 대한 반사광을 수신하도록 상기 수광 모듈을 제어하며, 상기 수광 모듈을 통하여 수신되는 상기 복수의 위치에 대응되는 상기 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출할 수 있다.The light receiving unit includes a light receiving module for receiving the reflected light for the light transmitted from the light transmitting unit; And a position changer configured to change the position of the light receiving module under control of the controller. In this case, the control unit controls the light receiving module to receive the reflected light for the light emitted from the light transmitting unit at each of the plurality of positions while changing the position of the light receiving module by controlling the position changing unit. The distance to the front object may be calculated based on the plurality of reflected lights corresponding to the plurality of positions received through the plurality of positions.

본 발명에 따른 3차원 카메라는 송광부와 수광부 배열에 있어서의 구조적 비대칭성으로 인한 물체까지의 거리 정보의 부정확성을 해소하여 보다 정확한 물체까지의 거리 정보를 획득하여 제공할 수 있다.The three-dimensional camera according to the present invention can solve the inaccuracy of the distance information to the object due to the structural asymmetry in the arrangement of the transmitter and the receiver and can obtain and provide more accurate distance information to the object.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 카메라의 블락도이다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 카메라 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 구조광 방식의 3차원 카메라들의 블락도이다.
도 7은 구조광 방식의 3차원 카메라(100)에서의 전방 물체에 대한 거리 산출 시 발생할 수 있는 스테레오 쉐도우(stereo shadow)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 카메라에서 수광부에 대한 송광부의 물리적 대칭 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 카메라 구동 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 3차원 카메라들의 블락도이다.
도 13은 본 발명에 따른 3차원 카메라에서 송광부에 대한 수광부의 물리적 대칭 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 카메라의 또 다른 예를 나타내는 구성도이다. 1 is a block diagram of a three-dimensional camera according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an example of a method of driving a 3D camera according to the present invention.
3 to 6 are block diagrams of structured light three-dimensional cameras according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining a stereo shadow that may occur when calculating a distance to a front object in the structured light 3D camera 100.
8 is a view for explaining the concept of the physical symmetry of the transmitter to the light receiver in the three-dimensional camera according to the present invention.
9 is a flowchart illustrating another example of a method of driving a 3D camera according to the present invention.
10 to 12 are block diagrams of three-dimensional cameras according to the present invention.
FIG. 13 is a view for explaining a concept of physical symmetry of the light receiving unit with respect to the transmitting unit in the 3D camera according to the present invention.
14 is a configuration diagram showing still another example of a three-dimensional camera according to the present invention.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout the specification. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명과 관련된 3차원 카메라에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, a three-dimensional camera according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 카메라의 블락도이다. 상기 3차원 카메라(100)가 전방 물체까지의 거리를 산출하는 방식은 구조광 방식, TOF 방식, RGGIR 방식일 수도 있고, 스테레오 카메라 방식일 수도 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 1 is a block diagram of a three-dimensional camera according to an embodiment of the present invention. The 3D camera 100 may calculate a distance to a front object by using a structured light method, a TOF method, a RGGIR method, or a stereo camera method. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1을 참조하면, 상기 3차원 카메라(100)는 송광부(110), 수광부(120), 제어부(130), 메모리(140), 및 출력부(150)를 포함한다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 3차원 카메라(100)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.Referring to FIG. 1, the 3D camera 100 includes a light transmitting unit 110, a light receiving unit 120, a controller 130, a memory 140, and an output unit 150. The components shown in FIG. 1 are not essential, so the 3D camera 100 may have more or fewer components.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in turn.

상기 송광부(110)는 전방 물체까지의 거리를 산출하는데 이용되는 광을 발생하여 송출할 수 있다. 상기 3차원 카메라(100)의 방식에 따라서 상기 송광부(110)에서 송출되는 광은 레이저 광일수도 있고, LED에서 발생하여 송출되는 광일 수도 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 송광부(110)는 적어도 하나 이상의 송광 모듈을 포함한다. 본 발명에서는 복수의 송광 모듈(110A, 110B)을 모두 한꺼번에 지칭할 경우, 송광부(110)라고 지칭할 수 있다.The transmitter 110 may generate and transmit light used to calculate a distance to a front object. According to the method of the 3D camera 100, the light transmitted from the transmitter 110 may be laser light, or may be light generated and emitted from the LED. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
In addition, the transmitting unit 110 includes at least one transmitting module. In the present invention, when all of the plurality of light transmitting modules 110A and 110B are referred to at once, they may be referred to as a light transmitting unit 110.

상기 송광부(110)의 상기 3차원 카메라(100)에서의 탑재 위치는 고정되어 있을 수도 있고, 변동될 수도 있다. 이때, 상기 송광부(110)는 상기 송광부(110)의 위치를 변동할 수 있는 구동력을 제어하는 위치 변경부를 포함할 수 있다.The mounting position of the light transmitting unit 110 in the three-dimensional camera 100 may be fixed or may vary. In this case, the transmitting unit 110 may include a position changing unit for controlling a driving force that can change the position of the transmitting unit 110.

또한, 상기 송광부(110)는 하나의 송광 모듈에서 광을 송출할 수도 있고, 복수의 송광 모듈을 통하여 광을 송출할 수도 있다. 상기 송광부(110)는 시간차를 두고 하나의 또는 복수의 송광 모듈을 통하여 서로 다른 타입의 복수의 광을 생성 및 송출할 수도 있다. 상기 복수의 광이 송출되는 위치는 상기 수광부(120)에 대하여 물리적으로 대칭일 수 있다. 상기 복수의 광은 서로 다른 파장의 대역을 가지는 것일 수 있다.In addition, the transmitting unit 110 may transmit light from one transmitting module, or may transmit light through a plurality of transmitting modules. The transmitter 110 may generate and transmit a plurality of lights of different types through one or a plurality of transmitter modules with a time difference. The position at which the plurality of lights are sent may be physically symmetrical with respect to the light receiving unit 120. The plurality of lights may have bands of different wavelengths.

상기 수광부(120)는 상기 송광부(110)에서 송출된 광에 기초한 반사광을 수신할 수 있다. 상기 수광부(120)의 위치 역시 상기 송광부(110)와 마찬가지로 상기 3차원 카메라(100)에서의 탑재 위치가 고정되어 있을 수 있고, 변경될 수도 있다.
또한, 수광부(120)는 적어도 하나 이상의 수광 모듈을 포함한다. 본 발명에서는 복수의 수광 모듈(120A, 120B)을 모두 한꺼번에 지칭할 경우, 수광부(120)라고 지칭할 수 있다.The light receiving unit 120 may receive the reflected light based on the light transmitted from the light transmitting unit 110. The position of the light receiving unit 120 may also be fixed, or may be changed, in the mounting position of the 3D camera 100 like the light transmitting unit 110.
In addition, the light receiving unit 120 includes at least one light receiving module. In the present invention, when all of the plurality of light receiving modules 120A and 120B are referred to at once, the light receiving unit 120 may be referred to.

상기 수광부(120)가 반사광을 수신하는 위치는 복수의 위치일 수 있다. 이때, 상기 수광부(120)의 반사광 수신 위치는 상기 송광부(110)에 대하여 물리적으로 대칭일 수도 있다. 상기 수광부(120)는 소정의 시간차를 두고 상기 송광부(110)에서 송출된 광을 수신할 수 있다. 또한, 상기 수광부(120)는 동시에 서로 다른 파장 또는 패턴을 갖는 복수의 반사광을 수신할 수 있다.Locations at which the light receiver 120 receives the reflected light may be a plurality of locations. In this case, the reflection light receiving position of the light receiving unit 120 may be physically symmetrical with respect to the light transmitting unit 110. The light receiving unit 120 may receive the light transmitted from the light transmitting unit 110 with a predetermined time difference. In addition, the light receiver 120 may simultaneously receive a plurality of reflected light having different wavelengths or patterns.

상기 제어부(130)는 상기 3차원 카메라(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 보다 구체적으로 상기 3차원 카메라(100)의 각 구성 요소들의 동작을 제어하며, 상기 제어부(130)는 상기 수광부(120)를 통하여 수신되는 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출할 수 있다.The controller 130 controls the overall operation of the 3D camera 100. More specifically, the operation of each component of the 3D camera 100 is controlled, and the controller 130 may calculate the distance to the front object based on the reflected light received through the light receiver 120.

상기 메모리(140)는 상기 3차원 카메라(100)의 구동을 위한 각종 소프트웨어가 저장될 수 있고, 상기 3차원 카메라(100)의 동작 중에 생성되는 데이터, 외부로부터 수신되는 데이터 등을 일시적으로 또는 영구적으로 저장할 수 있다.The memory 140 may store various software for driving the 3D camera 100, and temporarily or permanently store data generated during operation of the 3D camera 100, data received from the outside, and the like. Can be stored as

상기 출력부(150)는 시각적 정보, 청각적 정보, 또는 촉각적 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 여기서, 정보라 함은 상기 3차원 카메라(100)의 단순한 동작 상태일 수도 있고, 상기 3차원 카메라(100)의 동작 상태를 반영한 안내나 경고를 위한 정보일 수도 있다. 한편, 상기 출력부(150)는 시각적 정보 제공을 위한 디스플레이 수단, 청각적 정보를 제공하기 위한 음향 출력 수단 등을 포함할 수 있다.The output unit 150 may provide visual information, auditory information, or tactile information to a user. Here, the information may be a simple operating state of the 3D camera 100 or may be information for guiding or warning reflecting the operating state of the 3D camera 100. The output unit 150 may include a display means for providing visual information, a sound output means for providing auditory information, and the like.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 카메라(100) 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 이하에서는 상기 3차원 카메라(100)는 구조광 방식으로 가정한 다음, 필요한 도면들을 참조하여 상기 구동 방법을 설명한다. 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 구조광 방식의 3차원 카메라(100)들의 블락도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여 상기 3차원 카메라(100) 구동 방법을 설명한다.2 is a flowchart illustrating an example of a method of driving a 3D camera 100 according to the present invention. Hereinafter, the 3D camera 100 assumes a structured light method, and then the driving method will be described with reference to necessary drawings. 3 to 6 are block diagrams of the structured light three-dimensional camera 100 according to the present invention. Hereinafter, a method of driving the 3D camera 100 will be described with reference to necessary drawings.

송광부(110)는 수광부(120)에 대하여 서로 물리적으로 대칭되는 복수의 위치에서 미리 정해진 타입의 복수의 광을 생성하여 송출한다(S100).The transmitter 110 generates and transmits a plurality of lights of a predetermined type at a plurality of positions that are physically symmetrical with respect to the light receiver 120 (S100).

도 3을 참조하면, 상기 송광부(110)는 상기 수광부(120)에 대하여 서로 물리적으로 대칭적 위치에 고정되어 있는 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)을 통하여 복수의 레이저 광(110A 및 110B)을 송출한다.Referring to FIG. 3, the light transmitting unit 110 includes a plurality of lasers through the first light transmitting module 110A and the second light transmitting module 110B which are fixed to the light receiving unit 120 in a physically symmetrical position. Light 110A and 110B is sent out.

상기 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)은 레이저 발생 수단(110A1 및 110B1), 렌즈(110A2 및 110B2), 패턴 소자(110A3 및 110B3)를 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들의 기능이나 동작은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 함)에게 자명하게 알려진 바, 각 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략한다.The first light transmitting module 110A and the second light transmitting module 110B may include laser generating means 110A1 and 110B1, lenses 110A2 and 110B2, and pattern elements 110A3 and 110B3. The function or operation of these components is well known to those skilled in the art (hereinafter referred to as the person skilled in the art), the detailed description of each component will be omitted.

한편, 상기 제어부(130)는 일정 시간차로 대응되는 레이저 광을 송출하도록 상기 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 동시에 서로 다른 파장의 복수의 레이저 광을 송출하도록 상기 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 서로 다른 복수의 레이저 광을 송출하도록 상기 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)을 제어할 수 있다. 상기 복수의 레이저 광의 패턴은 적어도 하나의 근거리용 패턴과 적어도 하나의 원거리용 패턴으로 구성될 수 있다.The controller 130 may control the first light transmitting module 110A and the second light transmitting module 110B to transmit laser light corresponding to a predetermined time difference. In addition, the controller 130 may control the first transmitting module 110A and the second transmitting module 110B to simultaneously transmit a plurality of laser lights having different wavelengths. In addition, the controller 130 may control the first transmitting module 110A and the second transmitting module 110B to transmit a plurality of different laser lights. The plurality of laser light patterns may include at least one short range pattern and at least one long range pattern.

도 4를 참조하면, 상기 송광부(110)는 상기 수광부(120)에 대하여 물리적으로 대칭되는 위치 A와 위치 B 사이에서 위치를 바꾸어 가면서 복수의 레이저 광(300A 및 300A')을 송출할 수 있다. 이때, 상기 송광부(110)는 회전 운동을 통하여 상기 송광부(110)의 위치를 위치 A와 위치 B 사이에서 변경시킬 수 있는 위치 변경부(110D)를 포함할 수 있다. 상기 송광부(110)는 레이저 발생 수단(110C1), 렌즈(110C2), 패턴 소자(110C3)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the transmitter 110 may transmit a plurality of laser lights 300A and 300A ′ while changing positions between positions A and B which are physically symmetric with respect to the light receiver 120. . In this case, the transmitting unit 110 may include a position changing unit 110D capable of changing the position of the transmitting unit 110 between position A and position B through a rotational movement. The light transmitting unit 110 may include a laser generating means 110C1, a lens 110C2, and a pattern element 110C3.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 송광부(110)는 직선 운동을 통하여 상기 수광부(120)에 대하여 물리적 대칭 위치로 그 위치를 바꾸면서 복수의 레이저 광(300B 및 300B')을 송출할 수 있다. 상기 송광부(110)는 레이저 광을 발생하여 송출하는 송광 모듈(110C) 및 직선 운동에 기초하여 상기 송광부(110)를 상기 수광부(120)에 대하여 물리적으로 대칭되는 위치로 이동시킬 수 있는 위치 변경부(110D)를 포함할 수 있다.5 and 6, the light transmitting unit 110 may transmit a plurality of laser lights 300B and 300B ′ while changing its position to a physically symmetrical position with respect to the light receiving unit 120 through a linear motion. . The transmitter 110 may move the transmitter 110 to a position that is physically symmetrical with respect to the receiver 120 based on a transmitter module 110C that generates and transmits laser light and a linear motion. It may include a change unit (110D).

한편, 도 4 내지 도 6에서 송광부(100)는 송출되는 레이저 광의 타입을, 그 위치에 따라서 달리할 수 있다. 예컨대, 상기 송광부(100)는 그 위치에 따라서 서로 다른 파장 대역의 레이저 광을 송출할 수 있고, 서로 다른 패턴의 레이저 광을 송출할 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 4 to FIG. 6, the transmitting unit 100 may vary the type of laser light that is sent out according to its position. For example, the transmitter 100 may transmit laser light of different wavelength bands according to its position, or may transmit laser light of different patterns.

다시 도 2를 참조하면, 상기 수광부(120)는 송출된 복수의 광에 대한 복수의 반사광을 수신한다(S110).Referring back to FIG. 2, the light receiving unit 120 receives a plurality of reflected light with respect to the plurality of transmitted light (S110).

도 3을 참조하면, 상기 제1 송광 모듈(110A) 및 제2 송광 모듈(110B)에서 송출된 복수의 레이저 광(300A 및 300B)에 의하여 상기 전방 물체(200)에 반사된 반사광(400)을 수신한다. 상기 수광부(120)는 고정 초점 렌즈(120A), 적외선 필터(120B), 이미지 센서(120C)를 포함한다. 이러한 수광부(120)의 구성 요소에 대해서는 당업자에게 널리 알려진 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the reflected light 400 reflected by the front object 200 by the plurality of laser lights 300A and 300B emitted from the first light transmitting module 110A and the second light transmitting module 110B is obtained. Receive. The light receiver 120 includes a fixed focus lens 120A, an infrared filter 120B, and an image sensor 120C. Components of the light receiver 120 are well known to those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 제어부(130)는 상기 송광부(110)에서 송출된 시간차를 갖는 복수의 레이저 광, 서로 다른 파장의 복수의 레이저 광, 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 레이저 광을 수신하도록 상기 수광부(120)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 receives the plurality of laser lights having a time difference transmitted from the transmitter 110, a plurality of laser lights having different wavelengths, and a plurality of laser lights having different patterns. ) Can be controlled.

도 4를 참조하면, 상기 수광부(120)는 상기 수광부(120)에 대하여 회전 운동에 기초하여 물리적으로 대칭된 위치에서 일정 시간차로 송출된 레이저 광들(300A 및 300')에 기초한 복수의 반사광(400)을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 4, the light receiving unit 120 includes a plurality of reflected light 400 based on laser lights 300A and 300 ′ that are transmitted at a predetermined time difference at a physically symmetrical position based on a rotational motion with respect to the light receiving unit 120. ) Can be received.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 수광부(120)는 직선 운동을 통하여 변경되는 위치에서 상기 수광부(120)에 대하여 물리적 대칭 위치에서 송출되는 복수의 레이저 광(300B 및 300B')에 기초한 복수의 반사광(400)을 수신할 수 있다.5 and 6, the light receiving unit 120 is based on a plurality of laser light beams 300B and 300B ′ that are transmitted at physically symmetric positions with respect to the light receiving unit 120 at positions changed through linear motion. The reflected light 400 may be received.

한편, 도 4 내지 도 6에서의 수광부(120)는 송광부의 위치를 반영한 서로 다른 파장 대역이나 서로 다른 패턴의 레이저 광에 기초한 반사광을 수신할 수 있다.Meanwhile, the light receiver 120 of FIGS. 4 to 6 may receive reflected light based on laser light having different wavelength bands or different patterns reflecting the positions of the transmitters.

다시, 도 2를 참조하면, 복수의 반사광이 수신되면, 제어부(130)는 상기 수신된 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출한다(S120).Referring back to FIG. 2, when a plurality of reflected light is received, the controller 130 calculates a distance to a front object based on the received plurality of reflected light (S120).

도 3을 참조하면, 상기 제어부(130)는 수신된 복수의 반사광을 처리하기 이한 이미지 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 또는 상기 제어부(130)는 상기 이미지 프로세서(130)와 별도로 구현될 수 있다. 상기 복수의 반사광은 시간차를 갖는 복수의 레이저 광, 서로 다른 파장의 복수의 레이저 광, 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 레이저 광에 기초한 것일 수 있다.Referring to FIG. 3, the controller 130 may include an image processor 130 for processing a plurality of received reflected light beams. Alternatively, the controller 130 may be implemented separately from the image processor 130. The plurality of reflected light may be based on a plurality of laser lights having a time difference, a plurality of laser lights having different wavelengths, and a plurality of laser lights having different patterns.

이상에서 살펴본 바와 같이, 상기 3차원 카메라(100) 구동 방법에 따르면, 수광부(120)에 대하여 물리적으로 대칭되는 복수의 위치에서 송출된 광에 기초한 복수의 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리가 산출되므로, 구조적 비대칭성에 기초하여 발생되는 거리 산출의 부정확성이 감소될 수 있다.As described above, according to the driving method of the 3D camera 100, the distance to the front object is calculated based on the plurality of reflected light based on the light transmitted from a plurality of positions that are physically symmetric with respect to the light receiving unit 120. Therefore, the inaccuracy of the distance calculation generated based on the structural asymmetry can be reduced.

도 7은 구조광 방식의 3차원 카메라(100)에서의 전방 물체에 대한 거리 산출 시 발생할 수 있는 스테레오 쉐도우(stereo shadow)를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 수광부의 오른쪽에 송광부가 위치하는 경우 그 반대 방향의 물체 경계 영역에 스테레오 쉐도우가 발생한 것을 알 수 있다.FIG. 7 is a view for explaining a stereo shadow that may occur when calculating a distance to a front object in the structured light 3D camera 100. Referring to FIG. 7, when the transmitting unit is located on the right side of the light receiving unit, it can be seen that stereo shadow is generated in the object boundary region in the opposite direction.

이러한 스테레오 쉐도우를 제거하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)는, 수광부의 왼쪽(수광부의 오른쪽에 대하여 대칭인)에서 다시 한번 반사광 생성을 위한 광을 송출할 수 있다. 그러면, 상기 수광부에 대해서는 좌우 대칭으로 송출된 광에 기초하여 생성되는 반사광에 기초하여 전방 물체까지의 거리 정보를 산출하므로 스테레오 쉐도우에 기초한 거리 정보의 부정확성을 개선할 수 있다.In order to remove such stereo shadow, the three-dimensional camera 100 according to the present invention can transmit the light for generating the reflected light once again from the left side (symmetrical to the right side of the light receiving unit) of the light receiving unit. Then, since the distance information to the front object is calculated on the light-receiving unit based on the reflected light generated based on the symmetrically transmitted light, the inaccuracy of the distance information based on the stereo shadow can be improved.

도 8은 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서 수광부(120)에 대한 송광부의 물리적 대칭 개념을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the concept of the physical symmetry of the light transmitting unit for the light receiving unit 120 in the three-dimensional camera 100 according to the present invention.

도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서는 수광부의 양쪽 동일한 거리에 두 개의 송광 모듈들이 180도 각도로 배치될 수 있다. 한편, 하나의 송광 모듈이 회전 또는 직선 운동을 통하여 상기 두 개의 송광 모듈들의 위치로 교대로 배치될 수도 있다. 이는 도 8의 (b) 및 (c)에서도 마찬가지이다.Referring to FIG. 8A, in the three-dimensional camera 100 according to the present invention, two transmitting modules may be disposed at 180 degree angles on both equal distances of the light receiving unit. On the other hand, one transmitting module may be alternately arranged to the position of the two transmitting modules through a rotation or linear motion. The same applies to FIGS. 8B and 8C.

도 8의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서는 3개의 송광 모듈들이 상기 수광부를 중심으로 120도 각도로 배치될 수 있다. 도 8의 (c)를 참조하면, 4개의 송광 모듈들이 상기 수광부를 중심으로 90도 각도로 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8B, in the 3D camera 100 according to the present invention, three transmitting modules may be disposed at an angle of 120 degrees with respect to the light receiving unit. Referring to FIG. 8C, four transmitting modules may be disposed at a 90 degree angle with respect to the light receiving unit.

도 9는 본 발명에 따른 3차원 카메라(100) 구동 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)들의 블락도이다.9 is a flowchart illustrating another example of a method of driving a 3D camera 100 according to the present invention. 10 to 12 are block diagrams of the three-dimensional camera 100 according to the present invention.

송광부(110)는 상기 3차원 카메라(100)의 고정된 위치에서 미리 정해진 타입의 광을 생성하여 송출한다(S200). 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 구조광 방식에서 상기 송광부(110)는 미리 정해진 타입의 레이저 광(500)을 송출할 수 있다.The transmitter 110 generates and transmits a predetermined type of light at a fixed position of the 3D camera 100 (S200). As shown in FIGS. 10 to 12, in the structured light method, the transmitting unit 110 may transmit a laser light 500 of a predetermined type.

그러면, 수광부(120)는 상기 송광부(110)에 대하여 서로 대칭되는 복수의 위치에서 상기 송광부(110)에서 송출된 광에 기초하여 복수의 반사광을 수신한다(S210).Then, the light receiver 120 receives a plurality of reflected light based on the light transmitted from the transmitter 110 at a plurality of positions symmetrical with respect to the transmitter 110 (S210).

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 수광부(120)는, 상기 송광부(110)에서 송출된 레이저 광에 기초한 반사광(600A 및 600B)을 수신하기 위한, 상기 송광부(110)에 대하여 물리적으로 대칭 관계에 있는 두 위치에 고정된 두 개의 수광 모듈들(120A 및 120B)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the light receiving unit 120 is physically symmetrical with respect to the light transmitting unit 110 for receiving the reflected light 600A and 600B based on the laser light transmitted from the light transmitting unit 110. It may include two light receiving modules 120A and 120B fixed at two positions in a relationship.

도 11을 참조하면, 상기 수광부(120)의 위치는 회전 운동을 통하여 상기 송광부(110)에 대하여 물리적으로 대칭 관계인 위치들로 그 위치가 변경될 수 있다. 이때, 상기 수광부(120)는 수광 모듈(120C)과 상기 수광부의 위치를 변경시키기 위한 위치 변경부(120D)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the positions of the light receiver 120 may be changed to positions that are physically symmetrical with respect to the transmitter 110 through a rotational motion. In this case, the light receiving unit 120 may include a light receiving module 120C and a position changing unit 120D for changing the position of the light receiving unit.

도 12를 참조하면, 상기 수광부(120)의 위치는 직선 운동을 통하여 상기 송광부(110)에 대하여 물리적으로 대칭 관계인 위치들로 변경될 수 있다. 이때, 상기 수광부(120)는 수광 모듈(120E)과 직선 운동을 통하여 상기 수광부(120)의 위치를 변경시키기 위한 위치 변경부(120F)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the position of the light receiver 120 may be changed to positions that are physically symmetrical with respect to the light transmitter 110 through a linear motion. In this case, the light receiving unit 120 may include a position changing unit 120F for changing the position of the light receiving unit 120 through a linear motion with the light receiving module 120E.

다시 도 9를 참조하면, 제어부(130)는 수신된 복수의 반사광(600A 및 600B)에 기초하여 전방 물체까지의 거리를 산출한다(S220).Referring back to FIG. 9, the controller 130 calculates a distance to the front object based on the received plurality of reflected lights 600A and 600B (S220).

이상에서 살펴본 3차원 카메라(100) 구동 방법에 따르면, 송광부(110)에서 송출된 광에 기초한 반사광이 송광부에 대하여 물리적으로 대칭되는 복수의 위치에서 수신되며, 그에 기초항 전방 물체까지의 거리가 산출되므로, 구조적 비대칭성에 기초하여 발생되는 거리 산출의 부정확성이 감소될 수 있다.According to the driving method of the 3D camera 100 described above, the reflected light based on the light transmitted from the transmitting unit 110 is received at a plurality of locations that are physically symmetrical with respect to the transmitting unit, the distance to the base object in front of it Since is calculated, the inaccuracy of the distance calculation generated based on the structural asymmetry can be reduced.

도 13은 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서 송광부(110)에 대한 수광부(120)의 물리적 대칭 개념을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a view for explaining a concept of physical symmetry of the light receiver 120 with respect to the transmitter 110 in the 3D camera 100 according to the present invention.

도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서는 송광부의 양쪽 동일한 거리에 두 개의 수광 모듈들이 180도 각도로 배치될 수 있다. 한편, 하나의 수광 모듈이 회전 또는 직선 운동을 통하여 상기 두 개의 수광 모듈들의 위치로 교대로 배치될 수도 있다. 이는 도 13의 (b) 및 (c)에서도 마찬가지이다.Referring to FIG. 4A, in the three-dimensional camera 100 according to the present invention, two light receiving modules may be disposed at an angle of 180 degrees at the same distance on both sides of the light transmitting unit. Meanwhile, one light receiving module may be alternately disposed at positions of the two light receiving modules through a rotational or linear motion. The same applies to FIGS. 13B and 13C.

도 13의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)에서는 3개의 수광 모듈들이 상기 송광부를 중심으로 120도 각도로 배치될 수 있다. 도 13의 (c)를 참조하면, 4개의 수광 모듈들이 상기 송광부를 중심으로 90도 각도로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 13B, in the three-dimensional camera 100 according to the present invention, three light receiving modules may be disposed at an angle of 120 degrees with respect to the transmitting unit. Referring to FIG. 13C, four light receiving modules may be disposed at an angle of 90 degrees with respect to the transmitting unit.

도 14는 본 발명에 따른 3차원 카메라(100)의 또 다른 예를 나타내는 구성도이다. 도 14를 참조하면, 상기 3차원 카메라(100)는 송광부(110), 수광부(120),및 X-프리즘(700)을 포함한다.14 is a configuration diagram showing still another example of the three-dimensional camera 100 according to the present invention. Referring to FIG. 14, the 3D camera 100 includes a light transmitting unit 110, a light receiving unit 120, and an X-prism 700.

상기 X-프리즘(700)은 상기 송광부(110)에서 송출된 레이저 광(500)을 전방으로 굴절시킨다. 그런 다음, 상기 X-프리즘(700)은 상기 굴절된 레이저 광(800)에 기초하여 전방 물체에 반사된 반사광(600)을 수신하여 이를 굴절시켜 수광부(120)로 출력한다. 그러면, 제어부(130)는 수신된 반사광에 기초하여 전방 물체(200)까지의 거리를 산출할 수 있다.The X-prism 700 refracts the laser light 500 transmitted from the transmitter 110 forward. Then, the X-prism 700 receives the reflected light 600 reflected on the front object based on the refracted laser light 800 and refracts it and outputs the reflected light 600 to the light receiving unit 120. Then, the controller 130 may calculate the distance to the front object 200 based on the received reflected light.

도 14에 도시된 구성으로 3차원 카메라(100)를 구성할 경우, 앞서 살펴본 예들에 비하여 상기 송광부(110)와 수광부(120) 사이의 거리(즉, 베이스 라인(base line)를 작게 할 수 있다. 베이스 라인의 감소는 스테레오 쉐도우를 감소시킬 수 있다.When configuring the 3D camera 100 in the configuration shown in FIG. 14, the distance between the light transmitting unit 110 and the light receiving unit 120 (that is, the base line) may be reduced as compared with the examples described above. Reducing the baseline can reduce the stereo shadow.

이상에서는 구조광 방식을 예로 들어, 3차원 카메라에서 송광부와 수광부 배열의 구조적 비대칭성으로 인한 물체까지의 거리 정보의 부정확성을 해소하는 예들을 살펴 보았다. 그러나, 상술한 예들에 적용된 기술적 사상은 TOF(Time Of Flight) 방식, RGBIR 방식, 스테레오 카메라 방식 등에도 적용될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.In the above, as an example of the structured light method, examples of solving the inaccuracy of the distance information to the object due to the structural asymmetry of the transmitter and receiver array in the 3D camera have been described. However, the technical idea applied to the above examples may also be applied to a TOF method, an RGBIR method, a stereo camera method, and the like. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

이상에서 살펴본, 본 발명에 따른 3차원 카메라 구동 방법들 각각은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.As described above, each of the three-dimensional camera driving methods according to the present invention may be implemented in a program form that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Programs recorded on the media may be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of programs include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from these descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by those equivalent to the claims.

100: 3차원 카메라 110: 송광부
120: 수광부 130: 제어부
140: 메모리 150: 출력부
200: 전방 물체100: three-dimensional camera 110: light transmitting unit
120: light receiving unit 130: control unit
140: memory 150: output unit
200: forward object

Claims

A light receiving unit having a fixed mounting position;
A transmitter for generating and transmitting a plurality of lights of a predetermined type to form reflected light to be received through the receiver at a plurality of positions symmetrical with respect to the receiver; And
It includes a control unit for calculating the distance to the front object based on the plurality of reflected light for the plurality of light transmitted from the plurality of positions received through the light receiving unit,
The light transmitting unit,
At least three transmitting modules; And
It includes a position changing unit for changing the position of each transmitting module under the control of the control unit,
The control unit,
When the transmitting modules include first to third transmitting modules, the position changing unit is controlled to change positions of the first and second transmitting modules to first and second positions of the plurality of positions, respectively, The first to third light transmitting modules are spaced apart from each other by 120 degrees with respect to the light receiving unit,
The first to third transmitting modules control the transmitting module to transmit light of a predetermined type at first to third positions, respectively,
When the transmitting modules include first to fourth transmitting modules, the position changing unit is controlled to change positions of the first and second transmitting modules to first and second positions among the plurality of positions, respectively. The first to fourth light transmitting modules are spaced apart from each other by 90 degrees with respect to the light receiving unit,
The first to fourth transmitting modules respectively control the transmitting module to emit light of a predetermined type at first to fourth positions,
The position change unit,
And moving each of the plurality of light receiving modules to perform at least one of rotational and linear motions so that each of the light receiving modules is positioned at any one of the plurality of positions.

The method of claim 1, wherein the light transmission unit,
It includes a plurality of light transmission module is fixed to the plurality of positions,
The control unit,
And controlling the plurality of transmitting modules to generate and transmit corresponding light among the plurality of lights at a predetermined time difference, and controlling the light receiving unit to receive the plurality of reflected lights in consideration of the predetermined time difference. .

The method of claim 1, wherein the light transmission unit,
It includes a plurality of light transmission module is fixed to the plurality of positions,
The control unit,
And controlling the plurality of transmitting modules to simultaneously generate and output a plurality of lights having different wavelength bands, and controlling the light receiving unit to simultaneously receive the plurality of lights.

The method of claim 1, wherein the three-dimensional camera,
It is a structured light three-dimensional camera,
The light transmitting unit,
It includes a plurality of light transmission module is fixed to the plurality of positions,
The control unit,
And controlling the plurality of transmitting modules to transmit a plurality of laser lights having different patterns.

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The method of claim 1, wherein the control unit,
And transmitting the light transmitting module to transmit light having a different wavelength band according to the position of the light transmitting module.

The method of claim 1, wherein the three-dimensional camera,
It is a structured light three-dimensional camera,
The control unit,
And controlling the plurality of transmitting modules to emit a plurality of laser lights having different patterns according to the positions of the transmitting modules.

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A light transmitting unit having a fixed mounting position and generating and transmitting light of a predetermined type;
A light receiving unit receiving a plurality of reflected light based on the light transmitted from the light transmitting unit at a plurality of positions symmetrical with respect to the light transmitting unit; And
It includes a control unit for calculating the distance to the front object based on the plurality of reflected light received at the plurality of locations through the light receiving unit,
The light receiving unit,
At least three or more light receiving modules for receiving the reflected light with respect to the light transmitted from the light transmitting unit; And
It includes a position changing unit for changing the position of each of the light receiving modules under the control of the controller,
The control unit,
When the light receiving modules include the first to third light receiving modules, the position changing unit may be controlled to determine positions of the first and second light receiving modules among the light receiving modules, respectively. The first to third light receiving modules are spaced apart from each other by 120 degrees with respect to the light transmitting unit,
The first to third light receiving modules respectively control the light receiving module to receive the plurality of reflected light at first to third positions,
When the light receiving modules include first to fourth light receiving modules, the position changing unit is controlled to change positions of the first and second light receiving modules to first and second positions of the plurality of positions, respectively. The first to fourth light receiving modules are arranged to be spaced apart from each other by 90 degrees with respect to the light transmitting unit.
The first to fourth light receiving modules respectively control the light receiving module to receive the plurality of reflected light at the first to fourth positions,
Calculating a distance to a front object based on the plurality of reflected light received through each of the light receiving modules,
The position change unit,
And the light receiving module is positioned at any one of the plurality of positions by rotating and linearly moving the light receiving module.

The method of claim 9, wherein the light receiving unit,
It includes a plurality of light receiving module is fixed to the plurality of positions,
The control unit,
And calculating a distance to a front object based on the plurality of reflected light based on the light transmitted from the light transmitting unit, which is received through the plurality of light receiving modules provided at the plurality of positions.

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