KR102163728B1 - 거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법 - Google Patents

거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법 Download PDF

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Abstract

거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법에 관해 개시되어 있다. 본 개시의 일 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라는 TOF(Time Of Flight) 방식으로써, 피사체에 패턴조명을 비추는 조명장치와, 상기 피사체로부터 반사되는 광에 포함된 잡음광을 줄이는 필터기와, 상기 필터기를 통해 입사되는 광을 수광하여 상기 피사체에 대한 거리영상을 제공하는 이미지 센서를 포함한다. 상기 조명장치는 광원과, 상기 광원에서 방출되는 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 패턴 조명 생성기를 포함할 수 있다. 상기 필터기는 대역투과필터(band pass filter)와 광 변조기를 포함할 수 있다. 상기 패턴 조명 생성기는 회절광학소자 또는 굴절광학소자일 수 있다.

Description

거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법{Camera for depth image measure and method of measuring depth image using the same}
본 개시는 카메라에 대한 것으로, 보다 자세하게는 거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법에 관한 것이다.
피사체에 대한 거리영상(depth image)은 대표적으로 2가지 방법으로 측정할 수 있다.
첫째 방법은 키넥트(Kinect)와 같이 패턴 광과 광 삼각법을 이용하는 방법이다.
둘째 방법은 피사체에 적외선(Infra Red, IR)을 조사하고, 피사체에 반사되어 돌아오는 비행시간(Time-Of-Flight, TOF)으로부터 거리영상을 추출하는 방법이다.
TOF 카메라는 눈에 보이지 않는 850nm 대역의 근적외선을 수십 MHz 주파수로 광량 변조(modulation)하여 물체에 조명으로 조사하고, 물체로부터 되돌아오는 광의 위상지연(phase delay)을 영상센서로 측정하여 상기 영상센서의 각 화소(pixel)에서 물체와 카메라 사이의 거리를 얻어 거리영상(depth image)을 만든다.
거리영상 측정 카메라(depth camera)의 공통점은 자체 조명을 이용하여 거리영상을 촬영한다는 것이다. 기존의 TOF 방식의 거리영상 측정 카메라는 LED를 별도의 광학계 없이 직접 조명으로 사용하거나 화각(field of view)안에 조명이 균일하게 조사되도록 개발되어 왔다.
TOF 방식의 거리영상 측정 카메라는 주로 호모다인 믹싱(homodyne mixing)법을 사용하여 거리영상을 측정한다. 이 방법은 영상센서의 각 화소에 수광되는 광량을 이용하여 거리를 계산하는 방식이다. 그러므로 카메라 화각 안의 공간에 조명은 균일하게 조사되어야 한다. 카메라 화각 안의 공간에 조명이 불균일하게 조사된 경우, 조명이 도달하지 않는 곳의 거리영상은 얻을 수 없는 바, 거리영상의 해상도는 떨어지게 된다.
본 개시는 잡음광(외광)이 존재하는 환경에서도 정밀도가 높은 거리영상을 얻을 수 있는 TOF 방식의 거리영상 측정용 카메라를 제공한다.
본 개시는 이러한 카메라를 이용한 거리영상 측정방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 의한 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라는 피사체에 패턴조명을 비추는 조명장치와, 상기 피사체로부터 반사되는 광에 포함된 잡음광을 줄이는 필터기와, 상기 필터기를 통해 입사되는 광을 수광하여 상기 피사체에 대한 거리영상을 제공하는 이미지 센서를 포함한다.
이러한 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라에서, 상기 조명장치는 광원과, 상기 광원에서 방출되는 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 패턴 조명 생성기를 포함할 수 있다.
상기 필터기는 대역투과필터(band pass filter)와 광 변조기를 포함할 수 있다.
상기 패턴 조명 생성기는 회절광학소자 또는 굴절광학소자일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의한 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라를 이용한 거리영상 측정방법은 피사체에 패턴조명을 비추는 과정과, 상기 피사체로부터 반사된 광의 위상지연을 측정하는 과정과, 상기 측정된 위상지연을 이용하여 상기 피사체의 각 영역의 거리를 측정하는 과정을 포함할 수 있다.
이러한 측정방법에서,
상기 피사체에 패턴조명을 비추는 과정은, 광원에서 광을 방출시키는 과정과, 상기 광원에서 방출된 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 과정은 회절광학소자를 이용하여 상기 광을 회절시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 과정은 굴절광학소자를 이용하여 상기 광을 굴절시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 위상지연을 측정하는 과정은 상기 피사체로부터 반사된 광에 포함된 잡음광을 줄이는 과정과, 상기 피사체로부터 반사된 광에 포함된 신호광의 위상지연을 측정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 광원에서 방출된 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 과정은 상기 광원에서 방출된 광을 광량이 상대적으로 많은 복수의 스폿(spot)을 포함하는 패턴 조명으로 변화시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 굴절광학소자는 마이크로 렌즈 어레이일 수 있다.
본 개시에서 일 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라는 패턴 조명 생성기를 구비하는 조명장치를 포함한다. 패턴 조명 생성기는 상대적으로 광량이 많은(광 에너지 밀도가 높은) 스폿을 포함하는 패턴 조명을 생성한다. 상기 패턴 조명은 격자를 이루는 복수의 스폿을 포함하고, 상기 스폿 둘레의 광량은 상대적으로 스폿보다 적다. 이러한 패턴 조명을 피사체에 조사하여 상기 피사체의 거리영상을 측정할 때, 이미지 센서에서 상기 스폿에 대응하는 피사체 영역의 신호는 피사체에 조명을 균일하게 조사하였을 때보다 몇 배 커진다. 스폿과 스폿 사이에 대응하는 피사체 영역의 신호는 보간법(interpolation)을 적용하여 얻을 수 있다. 결과적으로, 잡음광이 존재하는 환경에서도 신호광/잡음광의 비를 높일 수 있는 바, 정밀도가 높은 거리영상을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라의 구성을 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 카메라의 조명장치의 패턴 조명 생성기에 의해 생성된 패턴 조명의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2를 3-3' 방향으로 절개한 것으로, 패턴 조명의 광량 분포를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 카메라의 조명장치의 패턴 조명 생성기의 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라의 보다 자세한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라의 거리영상 측정방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라와 이를 이용한 거리측정 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 하기에서 카메라는 TOF 방식의 3D 카메라일 수 있다.
먼저, 거리영상 측정용 카메라에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 TOF 방식의 거리영상 측정용 카메라(이하, 카메라)의 간단한 구성 예를 보여준다.
도 1을 참조하면, 카메라는 조명장치(30), 패턴 조명 생성기(42), 제1 렌즈(46), 필터기(48) 및 이미지 센서(50)를 포함한다. 이들 요소들을 제어하는 제어기와 이미지 센서(50)로부터 발생되는 거리영상 신호를 처리하기 위한 신호처리기는 편의 상 도시하지 않았다. 상기 제어기와 상기 신호기는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 것일 수 있다.
조명장치(30)는 광원(40)과 패턴 조명 생성기(42)를 포함할 수 있다. 광원(40)은 적외선을 방출하는 광원일 수 있다. 광원(40)은, 예를 들면 적외선 혹은 근적외선을 방출하는 레이저 다이오드(Laser Diode, LD) 혹은 LED일 수 있다. 패턴 조명 생성기(42)는 광원(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다. 광원(40)으로부터 방출된 광(L1)은 패턴 조명 생성기(42)를 거쳐 피사체(44)에 입사된다. 패턴 조명 생성기(42)는 광원(40)에서 방출되는 광량을 변조시킬 수 있다. 일 예로, 패턴 조명 생성기(42)를 통과한 광은 도 2에 도시한 바와 같이 광량분포를 가질 수 있다. 이에 대해서는 후술된다.
제1 렌즈(46)는 피사체(44)와 필터기(48) 사이에 배치될 수 있다. 피사체(44)에서 반사된 광(L2)은 제1 렌즈(46)를 통해 필터기(48)에 입사된다. 제1 렌즈(46)는 피사체(44)로부터 오는 입사광(L2)을 필터기(48)에 집광시킨다. 따라서 제1 렌즈(46)는 볼록렌즈일 수 있다. 도면에서 제1 렌즈(46)는 양면 볼록렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(46)는 한 면만 볼록하고, 맞은 편의 면은 평평한 일면 볼록 렌즈일 수도 있다. 필터기(48)는 제1 렌즈(46)와 이미지 센서(50) 사이에 배치될 수 있다. 제1 렌즈(46)를 거쳐 필터기(48)에 입사되는 광에는 피사체(44)의 거리영상(depth image) 정보와 함께 잡음광(noise light)이 포함되어 있다. 상기 잡음광은 피사체(44)에 대한 거리영상을 측정하는데 방해되는 광으로써, 광원(40)에서 방출된 후, 피사체(44)에 반사되어 제1 렌즈(46)에 입사된 광(L2)을 제외한 모든 광이 잡음광이 될 수 있다. 예컨대, 상기 잡음광은 제1 렌즈(46)에 직접 입사되는 자연광, 피사체(44)에 반사된 후, 제1 렌즈(46)에 입사되는 자연광 또는 3D 카메라 주변에 존재하는 인공광 등일 수 있다. 상기 자연광은 가시광은 물론이고, 자연에 존재하는 적외선 등 비가시광도 포함한다. 필터기(48)는 제1 렌즈(46)를 통해 입사되는 광에서 상기 잡음광을 대부분 제거한다. 필터기(48)는 입사되는 상기 잡음광을 흡수 또는 반사시킨다. 필터기(48)는 광 변조기를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광 변조기는 전압구동에 의해 특정 파장의 광만 투과시킨다. 상기 광 변조기는 분산된 브레그 반사체(Distributed Bragg Reflector, DBR)와 다중 양자 우물층(Multi-Quantum Well layer)을 포함할 수 있다. 필터기(48)는 대역투과필터(band pass filter)를 포함할 수 있다. 필터기(48)는 상기 광 변조기 및/또는 상기 대역투과필터를 포함할 수 있다. 상기 광 변조기와 상기 대역투과필터가 함께 구비되는 경우, 상기 대역투과필터는 상기 광 변조기가 차단하지 못하는 광을 반사 또는 흡수하는 구성을 갖는다. 이미지 센서(50)는 필터기(48)를 통해 입사되는 광을 수광하여 피사체(44)에 대한 거리정보를 바탕으로 상기 피사체(44)에 대한 거리영상을 제공한다. 이미지 센서(50)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(CMOS Image Sensor)일 수 있다. 이미지 센서(50)에 입사되는 광에 잡음광이 많이 포함된 경우, 이미지 센서(50)의 화소(pixel)는 잡음광으로 포화(saturation)되거나 신호광보다 잡음광의 비율이 높을 수 있으며, 이 경우 정밀한 거리영상을 얻기 어려워진다. 따라서 화소내에서 신호광(S)/잡음광(N)의 비를 높일 수 있는 방법이 요구되고, 그 방법의 하나로 구비된 것이 패턴 조명 생성기(42)이다.
도 2는 패턴 조명 생성기(42)에 의해 생성된 패턴 조명의 일 예를 보여준다. 따라서 패턴 조명 생성기(42)에 의해 생성되는 패턴 조명은 도 2에 도시된 것으로 한정되지 않는다. 패턴 조명은 피사체에 도달되는 광의 광량분포가 일정하지 않은 조명으로써, 광량분포가 특정한 패턴을 이루는 조명일 수 있다.
도 2를 참조하면, 패턴 조명(42L)은 복수의 스폿(spot)(60)을 포함한다. 복수의 스폿(60)은 격자 배열을 이룰 수 있다. 각 스폿(60)은 그 주변보다 광량이 많은 영역일 수 있다. 그러므로 각 스폿(60)의 광 에너지 밀도는 스폿(60)의 둘레보다 높다. 스폿(60)과 스폿(60)의 가로 간격(60a)과 세로 간격(60b)은 동일하거나 다를 수 있다.
도 3은 도 2를 3-3' 방향으로 절개한 단면을 보여준다.
도 3을 참조하면, 3-3' 방향을 따른 광량분포는 주기적 패턴을 갖는 것을 알 수 있다. 도 3에서 광량분포가 상대적으로 많은 위치는 도 2의 스폿(60)의 위치에 대응되고, 광량분포가 상대적으로 적은 위치는 도 2의 스폿(60)과 스폿(60) 사이에 해당한다.
도 2에 도시한 바와 같은 패턴조명(42L)을 피사체(44)에 조사하여 거리영상을 측정하는 경우, 스폿(60)의 광 에너지 밀도는 그 둘레보다 상대적으로 높기 때문에, 이미지 센서(50)에서 스폿(60)에 해당하는 신호의 크기는 상대적으로 커진다. 예컨대, 이미지 센서(50)에서 스폿(60)에 해당하는 신호의 세기는 그 둘레의 신호보다 4배 이상이 될 수 있다. 따라서 잡음광이 존재하는 환경에서도 스폿(60)에 해당하는 신호를 명확히 식별할 수 있는 바, 시간 비행(time of flight)법을 이용하여 이미지 센서(50)에 입사되는 스폿(60)에 해당하는 광의 위상 지연을 측정함으로써, 피사체(44)의 거리영상을 정확하게 측정할 수 있다. 피사체(44)의 스폿(60)과 스폿(60) 사이에 해당하는 영역의 거리영상에 대한 정보는 보간법(interpolation)을 이용하여 만들 수 있다. 그러므로 패턴조명(42L)에서 스폿(60)의 밀도가 높을 수록 피사체(44)에 대한 거리영상의 정밀도는 높아질 수 있다.
도 2의 패턴 조명(42L)을 생성하는 패턴 조명 생성기(42)는, 예를 들면 회절광학소자 또는 굴절광학소자일 수 있다. 상기 회절광학소자는 회절판일 수 있고, 그 구성은 얻고자 하는 패턴 조명을 생성하도록 설계될 수 있다. 그러므로 회절광학소자의 구성의 설계에 따라 스폿(60) 형태, 스폿(60) 사이즈, 스폿(60) 간격, 스폿(60)의 광량 집중 정도(광 에너지 밀도) 등이 다른 다양한 패턴 조명이 생성될 수 있다. 상기 굴절광학소자는 복수의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 굴절광학소자는 마이크로 렌즈 어레이(array)일 수 있다. 마이크로 렌즈의 배열 형태 또는 마이크로 렌즈의 구성에 따라 스폿(60)의 형태, 사이즈, 간격 및/또는 에너지 밀도 등이 달라질 수 있다.
도 4는 상기 회절광학소자와 상기 굴절광학소자의 일 예를 보여준다. 도 4에서 왼쪽은 상기 회절광학소자의 현미경 사진이고, 오른쪽은 상기 굴절광학소자(마이크로 렌즈 어레이)의 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 거리영상 측정용 카메라의 보다 자세한 구성을 보여준다. 앞의 설명에서 언급된 참조번호와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라는 조명장치를 이루는 광원(40)과 패턴 조명 생성기(42), 광원 드라이버(72), 카메라 컨트롤러(74), 이미지 센서(50), 제1 및 제2 렌즈(46, 76), 필터기(48)를 포함할 수 있다. 필터기(48)는 필터(48a), 광 변조기(48b)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(46), 필터(48a), 광 변조기(48b), 제2 렌즈(76) 및 이미지 센서(50)는 일렬로 배열되고, 동일 광 축 상에 있을 수 있다. 광원(40)으로부터 피사체(44)에 광(L1)이 조사된다. 이 광(L1)은 상술한 패턴 조명을 갖는 것으로, 패턴 조명 생성기(42)를 거쳐 방출된 것이다. 광(L1)은 적외선으로, 파형은 펄스파 또는 사인파일 수 있다. 광원(40)은 광원 드라이버(72)에 의해 제어된다. 광원 드라이버(72)의 동작은 카메라 컨트롤러(74)에 의해 제어된다. 카메라 컨트롤러(74)는 광 변조기(48b)와 이미지 센서(50)의 동작을 제어한다. 제1 렌즈(46)는 피사체(44)로부터 반사되어 오는 광(L2)을 필터(48a)에 입사되기에 적합하게 모아준다. 필터(48a)는 광(L2) 중에서 광(L1)을 제외한 잡음광을 제거하기 위한 대역투과필터일 수 있다. 상기 대역투과필터는, 예를 들면 IR 대역 필터일 수 있다. 필터(48a)는 광 변조기(48b) 뒤에 배치될 수도 있다. 필터(48a)를 통과한 광(L3)은 광 변조기(48b)에 입사된다. 광 변조기(48b)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 광 변조기일 수도 있다. 광 변조기(48b)를 통과한 광(L4)은 제2 렌즈(76)를 거쳐 이미지 센서(50)에 입사된다. 제2 렌즈(76)는 광 변조기(48b)로부터 방출되는 광(L4)을 이미지 센서(50)로 집광시키는 역할을 한다. 이미지 센서(50)가 CCD일 때, 이미지 센서(50)는 카메라 컨트롤러(74)의 제어하에서 고속으로 누적 광량을 일정 주기 동안 적분하여 누적된 밝기영상을 컴퓨터로 출력하게 된다. 이러한 광 변조기(48b)를 이용한 거리영상 측정방법은 기존의 2차원 이미지 센서인 CCD와 CMOS를 활용할 수 있기 때문에, 고해상도의 거리영상을 획득하는데 유리할 수 있다.
다음에는 도 6과 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라의 거리영상 측정방법을 설명한다.
도 6을 참조하면, 먼저 피사체(44)에 패턴조명(L1)을 비춘다(S1).
제1 단계(S1)는 광원에서 광을 방출시키는 단계와 방출된 광을 패턴 조명으로 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 광을 패턴 조명으로 변화시키는 단계는 회절광학소자 또는 굴절광학소자를 이용하여 상기 광원에서 방출된 광을 회절시키거나 굴절시키는 단계를 포함할 수 있다.
다음, 피사체(44)로부터 반사된 광의 위상지연을 측정한다(S2).
상기 위상지연은 광원에서 방출된 광과 피사체로부터 반사된 광의 위상을 비교하여 측정할 수 있다. 상기 위상지연은 패턴조명(L1)의 스폿(60)에 해당하는 광의 위상지연이다. 제2 단계(S2)는 상기 위상 지연을 측정하기 전에, 피사체(44)로부터 반사된 광에서 잡음광을 줄이거나 제거하는 과정을 수행할 수 있다. 잡음광을 줄이거나 제거하는 과정은 필터기(48)를 이용하여 수행할 수 있다.
다음, 측정된 상기 위상지연을 이용하여 피사체(44)의 각 영역의 거리를 측정한다(S3).
제3 단계(S3)에서 패턴조명(L1)의 스폿(60)에 대응하는 피사체(44)의 영역의 거리는 위상지연을 이용하여 측정하고, 스폿(60)과 스폿(60) 사이에 대응하는 피사체(44)의 영역의 거리는 보간법을 적용하여 측정할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
30:조명장치 40:광원
42:패턴 조명 생성기 42L:패턴 조명
44:피사체46, 76:제1 및 제2 렌즈
48:필터기48a:대역투과필터(band pass filter)
48b:광 변조기 50:이미지 센서
60:스폿(spot) 60a:스폿의 가로간격
60b:스폿의 세로간격 72:광원 드라이버
74:카메라 컨트롤러 L1:피사체 입사광
L2:피사체 반사광
L3:필터를 통과하여 광 변조기에 입사되는 광
L4:광 변조기를 통과하여 제2 렌즈에 입사되는 광

Claims (13)

  1. TOF 방식 거리영상 측정용 카메라에 있어서,
    피사체에 패턴조명을 비추는 조명장치;
    상기 피사체로부터 반사되는 광에 포함된 잡음광을 줄이는 필터기; 및
    상기 필터기를 통해 입사되는 광을 수광하여 상기 피사체에 대한 거리영상을 제공하는 이미지 센서;를 포함하고,
    상기 필터기는 상기 피사체와 상기 이미지 센서 사이에 배치되고,
    상기 필터기는,
    대역투과필터(band pass filter); 및
    광 변조기;를 포함하는, TOF 방식 거리영상 측정용 카메라.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명장치는,
    광원 및
    상기 광원에서 방출되는 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 패턴 조명 생성기를 포함하는, TOF 방식 거리영상 측정용 카메라.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴 조명 생성기는,
    회절광학소자인 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴 조명 생성기는,
    굴절광학소자인 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라.
  6. 청구항 1의 TOF 방식 거리영상 측정용 카메라를 이용한 거리영상 측정방법에 있어서,
    피사체에 패턴조명을 비추는 단계;
    상기 피사체로부터 반사된 광의 위상지연을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 위상지연을 이용하여 상기 피사체의 각 영역의 거리를 측정하는 단계;를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 피사체에 패턴조명을 비추는 단계는,
    광원에서 광을 방출시키는 단계 및
    상기 광원에서 방출된 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 단계를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 단계는,
    회절광학소자를 이용하여 상기 광을 회절시키는 단계를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 단계는,
    굴절광학소자를 이용하여 상기 광을 굴절시키는 단계를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 위상지연을 측정하는 단계는,
    상기 피사체로부터 반사된 광에 포함된 잡음광을 줄이는 단계 및
    상기 피사체로부터 반사된 광에 포함된 신호광의 위상지연을 측정하는 단계를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원에서 방출된 광을 상기 패턴조명으로 변화시키는 단계는,
    상기 광원에서 방출된 광을 광량이 상대적으로 많은 복수의 스폿(spot)을 포함하는 패턴 조명으로 변화시키는 단계를 포함하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 굴절광학소자로 마이크로 렌즈 어레이를 사용하는, TOF 방식 카메라를 이용한 거리영상 측정방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    상기 필터기를 통해 들어오는 광을 수신하고,
    상기 수신된 광의 위상지연을 측정하고,
    상기 측정된 위상지연에 기초해서 상기 카메라에서부터 상기 패턴조명에 포함된 스폿(spot)에 대응하는 상기 피사체의 제1 영역까지의 제1 거리를 측정하고,
    내삽법(interpolation method)을 이용하여 상기 카메라에서부터 상기 패턴조명에 포함된 스폿 사이의 갭에 대응하는 상기 피사체의 제2 영역까지의 제2 거리를 측정하고, 및
    상기 측정된 제1 및 제2 거리에 기초해서 상기 피사체의 거리영상을 제공하기 위해 마련된 이미지 센서인, TOF 방식 거리영상 측정용 카메라.
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