[發明專利]測距系統以及測距傳感器的校準方法

在審

• 申請號: 202110382150.3
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113671513A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 林久纮;市川紀元
• 申請（專利權）人: 日立樂金光科技株式會社
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/497
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

本發明提供測距系統以及測距傳感器的校準方法。能夠減輕用于測距傳感器的校準作業的作業者的負荷，能夠與測定環境無關地容易地實施校準。在設置多個測距傳感器(1a、1b)來生成測定區域內的對象物的距離圖像的測距系統中，具備進行測距傳感器間的位置對齊，合成來自多個測距傳感器的距離數據來顯示對象物的距離圖像的協作處理裝置(2)。協作處理裝置(2)為了進行測距傳感器間的位置對齊，通過多個測距傳感器取得在測定區域內移動的人物(9)的軌跡即動線，并進行各測距傳感器的設置位置的校準，使得由各測距傳感器取得的動線在共同的坐標系中一致。

技術領域

本發明涉及使用多臺測距傳感器來測定到對象物的距離的測距系統以及測距傳感器的校準方法。

背景技術

已知基于光的傳播時間來測定到對象物的距離的方式(以下，也稱為TOF法：時間飛行法)的測距傳感器(以下，也稱為TOF傳感器)。根據TOF傳感器所取得的距離數據的特征量，例如檢測人物等，并追蹤該檢測到的人物等的時間變化，由此能夠求出移動路徑。TOF傳感器的原理是通過測量從光源射出的照射光被對象物反射并返回到受光部為止的時間來計算到對象物的距離。TOF傳感器通過1臺能夠測定的距離和視角(視場角)存在極限，因此在測定大的空間的情況下，配置多臺傳感器來進行測定。

與此相關，例如專利文獻1所記載的距離圖像照相機的目的在于，具備多個照相機單元(TOF傳感器)，具有比單一的攝像部的視角更大的視角并且得到距離精度高的距離圖像。作為其結構，公開了“具有：二維位置修正部，其根據由距離信息置換部求出的所述平均距離信息和所述各距離圖像的各像素的二維像素位置來修正各像素的二維位置信息；以及距離圖像合成部，其通過將由該二維位置修正部修正后的各像素的所述二維位置信息和所述距離信息轉換為共同的三維坐標系，求出合成了所述各距離圖像后得到的合成距離圖像”。

在專利文獻1中，記載了在對各照相機單元(TOF傳感器)的距離圖像進行坐標轉換并進行合成的情況下，“根據通過各照相機單元10設置時的校準而得到的照相機參數(內部以及外部)，將各距離圖像的各像素的X值、Y值、Z值分別坐標轉換為照相機坐標系或者世界坐標系，從而合成各距離圖像”。作為該校準的一般方法，已知在測定空間配置特定的對象物(標記)并用各照相機單元(TOF傳感器)測定標記的位置，進行坐標轉換以成為共同的坐標值。但是，現實中有時難以適當地配置標記。

例如，作為校準用的所述標記，已知使用由回歸反射性材料構成的反射帶，但需要將該反射帶粘貼在測定現場的地面上的作業。隨著TOF傳感器的臺數變多，該作業的作業者的負荷增大。進而，根據測定環境，在地面存在凹凸、障礙物，有時會難以將反射帶粘貼在所希望的位置。

另外，專利文獻1所記載的技術是對多個照相機單元的距離圖像進行合成的技術，但各照相機單元從對象物(箱)觀察被設置在同一方向上，該對象物(箱)具有與各照相機單元的照射方向垂直的面。因此，是位置關系被限定的圖像合成，其所需的校準也被限定。

專利文獻1：日本特開2012-247226號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種測距系統以及校準方法，能夠減輕用于測距傳感器的校準作業的作業者的負荷，能夠與測定環境無關地容易地實施校準。

本發明在設置多個測距傳感器來生成測定區域內的對象物的距離圖像的測距系統中具備協作處理裝置，該協作處理裝置進行測距傳感器間的位置對齊，合成來自多個測距傳感器的距離數據并顯示對象物的距離圖像。協作處理裝置為了進行測距傳感器間的位置對齊，通過多個測距傳感器取得在測定區域內移動的人物的軌跡(以下，稱為動線)，進行各測距傳感器的設置位置的校準，使得由各測距傳感器取得的動線在共同的坐標系中一致。

另外，本發明在設置多個測距傳感器來生成測定區域內的對象物的距離圖像時的測距傳感器的校準方法中，具備：為了進行測距傳感器間的位置對齊，通過多個測距傳感器檢測在測定區域內移動的人物并取得其軌跡(動線)的步驟；以及進行各測距傳感器的傳感器設置信息的校準，使得各測距傳感器取得的動線在共同的坐標系中一致的步驟。