[發明專利]距離圖像獲取裝置以及距離圖像獲取方法

有效

• 申請號: 201580078154.5
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN107407728B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 增田智紀;河合智行
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894;G01C3/06;G01S7/487;G01S17/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

本發明提供一種距離圖像獲取裝置以及距離圖像獲取方法，根據本發明，能夠提高距離的測定精度且省略無用的拍攝和運算。本發明的一種方式中，距離圖像獲取裝置(10)具備距離圖像傳感器(14)、驅動模式設定部(20A)、距離圖像生成部(20B)、脈沖光發光部(22)以及曝光控制部(24)，曝光控制部(24)根據由驅動模式設定部(20A)設定的驅動模式，控制從脈沖光發光部(22)發射的脈沖光的發光和不發光，并且控制距離圖像傳感器(14)中的曝光，距離圖像生成部(20B)將從距離圖像傳感器(14)獲取的傳感器輸出根據由驅動模式設定部(20A)設定的驅動模式而進行運算處理，從而生成與被攝體的距離對應的距離圖像。

技術領域

本發明涉及一種距離圖像獲取裝置以及距離圖像獲取方法，尤其涉及通過TOF(飛行時間(Time Of Flight))方式來獲取距離圖像的技術。

背景技術

TOF方式為向被攝體照射光，并通過測定直至利用傳感器接受其反射光為止的時間從而求出到被攝體為止的距離的方式，已知有如下方式：向被攝體照射脈沖光，利用具有多個像素的距離圖像傳感器接受其反射光，從而根據距離圖像傳感器的每個像素的受光量(受光強度)而獲取被攝體的距離圖像(以下，稱為“脈沖光檢測方式”)；以及向被攝體照射以高頻調制后的光，并通過檢測從照射時點到接受反射光為止的相位偏離(反射光的到達時間)從而獲取距離圖像。

由于脈沖光檢測方式是利用到被攝體為止的距離和利用距離圖像傳感器的各像素接受的脈沖光的受光量之間具有的相關關系，從而根據每個像素的受光量來測定被攝體的距離的方式，因此存在如下問題：若接受除脈沖光以外的外部光(環境光)，則無法準確地測定被攝體的距離，并且，由于受光量也會根據被攝體的反射率而發生變化，因此無法準確地測定被攝體的距離。

為了解決上述問題，專利文獻1所述的距離圖像獲取裝置具備：距離圖像傳感器，第1像素組和第2像素組以規定的配置排列，所述第1像素組具有以波長λ₁的紅外光為中心的第1帶通濾波器，所述第2像素組具有以波長λ₂的紅外光為中心且光透射頻帶不與第1帶通濾波器重復的第2帶通濾波器；以及發光部，發射波長λ₂的紅外光的脈沖光，從發光部發射波長λ₂的紅外光的脈沖光，從距離圖像傳感器的第1像素組以及第2像素組分別獲取輸出數據，并通過從第2像素組的輸出數據減去第1像素組的輸出數據，從而獲取去除了環境光的影響的輸出數據。

并且，專利文獻1中記載有如下技術：以接受來自測距范圍內的最遠的被攝體的全部反射光的方式設定曝光時間，獲取在該曝光時間拍攝的距離圖像傳感器的輸出數據(表示被攝體的反射率的信息的數據)，并通過用該輸出數據除另外拍攝的距離圖像傳感器的輸出數據(包含被攝體的距離和反射率的信息的數據)，從而獲取去除了被攝體的反射率的影響的輸出數據。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-145386號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

專利文獻1所述的距離圖像獲取裝置設為，在通過脈沖光檢測方式獲取距離圖像時去除測距用脈沖光以外的外部光(環境光)的影響，因此能夠高精度地進行測距，但為了去除環境光的影響，需要使用如下距離圖像傳感器，且需要從第2像素組的輸出數據減去第1像素組的輸出數據，所述距離圖像傳感中，具有以波長λ₁的紅外光為中心的第1帶通濾波器的第1像素組和具有以波長λ₂的紅外光為中心的第2帶通濾波器的第2像素組以規定的配置排列。

即，專利文獻1所述的距離圖像獲取裝置中，由于從距離圖像傳感器的第2像素組的輸出數據減去第1像素組的輸出數據，因此進行了減法運算的數據中重疊有伴隨相減處理的散粒噪聲，例如存在如下問題：在環境光未被進行曝光的攝像環境的情況下，由于去除環境光的影響的處理，反而導致距離的測定精度變差。