[發明專利]圖像生成裝置、圖像生成方法以及圖案光生成裝置

有效

• 申請號: 201580080494.1
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN108271407B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 藤田偉雄;山下孝一;的場成浩
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01C3/06
• 分類號: G01C3/06;G01B11/00;G01S17/48;G01S17/931;G06T7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;馬建軍

1.一種圖像生成裝置，其特征在于，該圖像生成裝置具有：

攝像部，其通過拍攝攝像空間來生成攝像信號；

投影部，其通過向所述攝像空間投射圖案光，在存在于所述攝像空間內的被攝體上形成作為投影像的投影圖案；

分離部，其根據在沒有投射所述圖案光時生成的第1攝像信號和在投射了所述圖案光時生成的第2攝像信號，生成投影像成分的圖像信號和不包含所述投影圖案的成分的背景成分的圖像信號；以及

距離信息生成部，其預先存儲有所述投影圖案內的各光點的位置與投影角之間的關系，根據所述投影圖案內的各光點的位置與投影角之間的關系以及所述投影像成分的所述圖像信號，確定由所述攝像部拍攝到的所述投影圖案內的各光點的投影角，根據所確定的所述投影角求出到被投射所述各光點的所述被攝體的距離，生成表示所述距離的距離信息，

所述投影圖案包含在第1方向排列有多行并且在與所述第1方向正交的第2方向排列有多列的多個單位圖案，

多個所述光點是由作為狀態彼此不同的光點的第1點和第2點構成的，

排列在所述第1方向的多個單位圖案具有彼此相同的光點排列，

排列在所述第2方向的多個單位圖案具有彼此不同的光點排列，

在所述多個單位圖案的各個單位圖案中，排列在所述第1方向的多個光點中的所述第1點的個數在所述第2方向的各行中是相同的固定數，

在所述單位圖案以外的部位，所述第2方向的與單位圖案相同長度的行中包含的所述第1點的個數在所述第2方向的任意行中都與所述固定數不同。

2.根據權利要求1所述的圖像生成裝置，其特征在于，

所述第1點是作為通過被照射從所述投影部射出的光線而形成的位置處的所述光點的點亮點，

所述第2點是作為沒有被照射光線的位置處的所述光點的非點亮點。

3.根據權利要求1或2所述的圖像生成裝置，其特征在于，

所述距離信息生成部具有圖案妥當性確認部，

所述圖案妥當性確認部根據由所述分離部生成的所述投影像成分的圖像信號，對所述第1方向和所述第2方向分別讀取尺寸是所述單位圖案的2個周期量以上的矩形區域內的光點，

所述圖案妥當性確認部判定是否滿足如下條件：在所述第1方向相距所述單位圖案的長度量的距離的位置處的光點的狀態一致，以及在所述第1方向長度與所述單位圖案的長度相同的列中包含的所述第1點的個數，與所述單位圖案的所述第1方向的列中包含的所述第1點的個數相同。

4.根據權利要求1或2所述的圖像生成裝置，其特征在于，

所述距離信息生成部具有單位圖案提取部，

所述單位圖案提取部根據由所述分離部生成的所述投影像成分的圖像信號，對所述第1方向讀取所述單位圖案的1個周期量以上的矩形區域內包含的光點的狀態，對所述第2方向讀取所述單位圖案的2個周期量以上的矩形區域內包含的光點的狀態，

所述單位圖案提取部對在所述第2方向長度與所述單位圖案的長度相同的行中包含的所述第1點的個數進行計數，檢索在任何行中所述第1點的個數的計數值都與所述單位圖案的所述第2方向的行中包含的所述第1點的個數一致的部位，提取以所述部位為邊界的與所述單位圖案相同尺寸的區域的光點。

5.根據權利要求1或2所述的圖像生成裝置，其特征在于，

所述距離信息生成部具有識別碼讀取部，

所述識別碼讀取部根據由所述分離部生成的所述投影像成分的圖像信號，提取與所述單位圖案相同尺寸的區域的光點，

所述識別碼讀取部根據提取出的所述光點的圖案以及在所述第1方向反復配置提取出的所述光點的圖案而得到的圖案，對在所述第1方向抽出與所述單位圖案相同長度的區域而得到的圖案和所述投影圖案的整體中包含的單位圖案進行匹配，求出一致的圖案。

6.根據權利要求1或2所述的圖像生成裝置，其特征在于，

構成所述投影圖案的整體的光點排列被設定成以所述投影圖案的整體的中心位置為對稱中心的點對稱，

構成所述投影圖案的所述多個單位圖案包含第1單位圖案和第2單位圖案的組，所述第2單位圖案是以所述第1單位圖案的中心位置為中心使所述第1單位圖案旋轉180度而得到的。