[發(fā)明專利]距離圖像生成裝置以及距離圖像生成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880020158.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN110446942A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永田太一;森圭一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01S7/483
• 分類號(hào): G01S7/483;G01C3/06
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 安香子

距離圖像生成裝置(10)具備：發(fā)光部(11)，朝向?qū)ο笪锇l(fā)出脈沖光；受光部(12)，由在與脈沖光的發(fā)光期間建立了關(guān)聯(lián)的曝光期間接受與脈沖光對(duì)應(yīng)的反射光的多個(gè)受光元件構(gòu)成；距離計(jì)算部(13)，基于由受光部(12)接受的反射光的光量，針對(duì)多個(gè)受光元件分別計(jì)算到對(duì)象物的距離，從而生成距離圖像；以及光量調(diào)整部(14)，基于生成的距離圖像，決定發(fā)光部(11)發(fā)出脈沖光的發(fā)光次數(shù)以及受光部(12)接受反射光的曝光次數(shù)，控制發(fā)光部(11)以及受光部(12)，以使得發(fā)光部(11)發(fā)出所決定的發(fā)光次數(shù)的脈沖光、并且受光部(12)接受所決定的曝光次數(shù)的反射光；距離計(jì)算部(13)基于由受光部(12)接受的曝光次數(shù)所對(duì)應(yīng)的反射光的光量，計(jì)算距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及距離圖像生成裝置以及距離圖像生成方法，特別是涉及具有對(duì)脈沖光以及反射光的光量進(jìn)行調(diào)整的功能的距離圖像生成裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在機(jī)器人學(xué)、汽車、安全、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域中，實(shí)時(shí)獲得距離圖像的距離圖像傳感器(即，距離圖像生成裝置)受到關(guān)注。這里，距離圖像指的是對(duì)象物在空間中的三維信息，由表示到對(duì)象物(即，被攝體)的距離的像素值構(gòu)成。

作為用于獲得距離圖像的測(cè)距方法，使用Time－Of－Flight(飛行時(shí)間，以下也簡(jiǎn)稱為“TOF”)方式，該TOF方式中，利用從發(fā)出基于近紅外光等的脈沖光起到接受來(lái)自對(duì)象物的反射光為止的光的飛行時(shí)間來(lái)獲得距離圖像。這里，TOF方式的測(cè)距所需的發(fā)光量根據(jù)與對(duì)象物的距離以及對(duì)象物的反射率而變動(dòng)，因此不能事先得知所需的發(fā)光量。因此，以往，關(guān)于TOF方式的測(cè)距所需的發(fā)光量的調(diào)整，提出了各種技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。

在專利文獻(xiàn)1中，公開了如下方法：使發(fā)光元件發(fā)光，在由受光元件接受的反射光的光量比適合測(cè)距的光量大的情況下，依次減少發(fā)光量，在反射光的光量比適合測(cè)距的光量小的情況下，依次增加發(fā)光量，從而事先將發(fā)光元件的發(fā)光量設(shè)定為適合測(cè)距的光量。

另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了如下方法：具備調(diào)整發(fā)光量的光量調(diào)整單元，由光量調(diào)整單元根據(jù)被攝體或距離來(lái)調(diào)整脈沖光的強(qiáng)度(即，瓦特?cái)?shù))。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開昭60－064283號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2011－179997號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)雖然在由一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)受光元件構(gòu)成的距離計(jì)測(cè)器中有效，但在針對(duì)一個(gè)發(fā)光元件設(shè)有多個(gè)受光元件的情況下，不能將這些多個(gè)受光元件中的受光量設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹怠Ｒ虼耍嬖诓荒軕?yīng)用于從一個(gè)發(fā)光元件和多個(gè)受光元件生成距離圖像的距離圖像生成裝置的問(wèn)題。

另外，專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)雖然能夠應(yīng)用于距離圖像生成裝置，但需要對(duì)脈沖光的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整的專用的光源驅(qū)動(dòng)器，存在導(dǎo)致距離圖像生成裝置的成本上升的問(wèn)題。或者，在不使用專用的光源驅(qū)動(dòng)器的情況下，需要對(duì)脈沖光的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整的模擬控制，存在發(fā)光量的調(diào)整困難的問(wèn)題。

因此，本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，目的在于提供能夠比以往更簡(jiǎn)易地調(diào)整測(cè)距所需的發(fā)光量的距離圖像生成裝置以及距離圖像生成方法。

用于解決課題的手段