[發明專利]距離計測裝置和距離計測方法

有效

• 申請號: 201780019331.1
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108885098B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 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;G01B11/25
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;孫明浩

1.一種距離計測裝置，其特征在于，所述距離計測裝置具有：

投射部，其向被攝體投射多個圖案光；

光學系統，其具有變更焦距的機構；

攝像部，其借助于所述光學系統拍攝所述被攝體；

控制部，其在將所述光學系統的所述焦距設定為第1焦距時，使所述投射部依次投射所述多個圖案光，使所述攝像部取得與所述多個圖案光對應的多個第1攝像圖像，并且，在將所述光學系統的所述焦距設定為比所述第1焦距長的第2焦距時，使所述投射部依次投射所述多個圖案光，使所述攝像部取得與所述多個圖案光對應的多個第2攝像圖像；

第1距離計測部，其根據所述多個第1攝像圖像和所述多個第2攝像圖像，按照每個像素判定有無圖像模糊，根據表示所述圖像模糊的程度的圖像模糊指標值，按照每個像素取得距所述被攝體的距離即第1距離；

第2距離計測部，其根據所述多個第1攝像圖像和所述多個第2攝像圖像，通過三角測量，按照每個像素取得距所述被攝體的距離即第2距離；以及

計測結果合成部，其針對由所述第1距離計測部判定為存在所述圖像模糊的像素輸出所述第1距離，針對判定為不存在所述圖像模糊的像素輸出所述第2距離。

2.根據權利要求1所述的距離計測裝置，其特征在于，

由所述投射部投射的所述多個圖案光包含：

第1圖案光，其具有第1亮部區域和第1暗部區域，該第1亮部區域和第1暗部區域在一個方向上規則地交替排列且在排列方向上相互具有相同寬度；以及

第2圖案光，其具有使所述第1圖案光的所述第1亮部區域和所述第1暗部區域反轉而得到的第2暗部區域和第2亮部區域。

3.根據權利要求2所述的距離計測裝置，其特征在于，

所述圖像模糊指標值是如下的歸一化差分值的最大值與最小值之差，該歸一化差分值是對投射所述第1圖案光時的所述第1攝像圖像中的關注像素的亮度值與投射所述第2圖案光時的所述第2攝像圖像中的所述關注像素的亮度值之間的差分值進行歸一化而得到的。

4.根據權利要求1～3中的任意一項所述的距離計測裝置，其特征在于，

所述第2距離計測部使用設定為所述第1焦距時拍攝到的近焦點位置的圖像數據和設定為所述第2焦距時拍攝到的遠焦點位置的圖像數據，進行基于三角測量的距離計測，

所述計測結果合成部針對在所述第1距離計測部中判定為所述近焦點位置的圖像數據和所述遠焦點位置的圖像數據中的一個圖像不存在所述圖像模糊、另一個圖像存在所述圖像模糊的部位，輸出不存在所述圖像模糊的圖像的由第2距離計測部得到的距離計測結果，

所述計測結果合成部針對在所述第1距離計測部中判定為所述近焦點位置的圖像數據和所述遠焦點位置的圖像數據中的任意圖像都不存在所述圖像模糊的部位，通過所述第2距離計測部輸出表示圖像模糊量的圖像模糊指標值較大的圖像的由第2距離計測部得到的距離計測結果。

5.根據權利要求1～3中的任意一項所述的距離計測裝置，其特征在于，

所述距離計測裝置還具有照相機臂部，該照相機臂部使所述投射部、所述光學系統和所述攝像部相對于所述被攝體的位置以及所述攝像部的拍攝方向變化，

在實施基于所述第1距離計測部、所述第2距離計測部和所述計測結果合成部的第1次距離計測后，改變所述投射部投射的所述圖案光的強度以及所述攝像部的拍攝位置和拍攝方向，實施基于所述第1距離計測部、所述第2距離計測部和所述計測結果合成部的第2次以后的距離計測，

所述計測結果合成部對第1次和第2次以后的距離計測實施的結果進行合成并輸出。

6.根據權利要求5所述的距離計測裝置，其特征在于，

對基于所述第1距離計測部、所述第2距離計測部和所述計測結果合成部的第1次距離計測的實施中產生了錯誤的錯誤產生區域的上側和下側的距離計測結果進行比較，并對所述錯誤產生區域的左側和右側的距離計測結果進行比較，所述照相機臂部根據所述距離計測結果的比較結果，使所述投射部、所述光學系統和所述攝像部移動，對所述攝像部的拍攝方向進行變更。