[发明专利]距离图像获取装置以及距离图像获取方法

说明书

本发明提供一种距离图像获取装置以及距离图像获取方法，根据本发明，能够提高距离的测定精度且省略无用的拍摄和运算。本发明的一种方式中，距离图像获取装置(10)具备距离图像传感器(14)、驱动模式设定部(20A)、距离图像生成部(20B)、脉冲光发光部(22)以及曝光控制部(24)，曝光控制部(24)根据由驱动模式设定部(20A)设定的驱动模式，控制从脉冲光发光部(22)发射的脉冲光的发光和不发光，并且控制距离图像传感器(14)中的曝光，距离图像生成部(20B)将从距离图像传感器(14)获取的传感器输出根据由驱动模式设定部(20A)设定的驱动模式而进行运算处理，从而生成与被摄体的距离对应的距离图像。

技术领域

本发明涉及一种距离图像获取装置以及距离图像获取方法，尤其涉及通过TOF(飞行时间(Time Of Flight))方式来获取距离图像的技术。

背景技术

TOF方式为向被摄体照射光，并通过测定直至利用传感器接受其反射光为止的时间从而求出到被摄体为止的距离的方式，已知有如下方式：向被摄体照射脉冲光，利用具有多个像素的距离图像传感器接受其反射光，从而根据距离图像传感器的每个像素的受光量(受光强度)而获取被摄体的距离图像(以下，称为“脉冲光检测方式”)；以及向被摄体照射以高频调制后的光，并通过检测从照射时点到接受反射光为止的相位偏离(反射光的到达时间)从而获取距离图像。

由于脉冲光检测方式是利用到被摄体为止的距离和利用距离图像传感器的各像素接受的脉冲光的受光量之间具有的相关关系，从而根据每个像素的受光量来测定被摄体的距离的方式，因此存在如下问题：若接受除脉冲光以外的外部光(环境光)，则无法准确地测定被摄体的距离，并且，由于受光量也会根据被摄体的反射率而发生变化，因此无法准确地测定被摄体的距离。

为了解决上述问题，专利文献1所述的距离图像获取装置具备：距离图像传感器，第1像素组和第2像素组以规定的配置排列，所述第1像素组具有以波长λ₁的红外光为中心的第1带通滤波器，所述第2像素组具有以波长λ₂的红外光为中心且光透射频带不与第1带通滤波器重复的第2带通滤波器；以及发光部，发射波长λ₂的红外光的脉冲光，从发光部发射波长λ₂的红外光的脉冲光，从距离图像传感器的第1像素组以及第2像素组分别获取输出数据，并通过从第2像素组的输出数据减去第1像素组的输出数据，从而获取去除了环境光的影响的输出数据。

并且，专利文献1中记载有如下技术：以接受来自测距范围内的最远的被摄体的全部反射光的方式设定曝光时间，获取在该曝光时间拍摄的距离图像传感器的输出数据(表示被摄体的反射率的信息的数据)，并通过用该输出数据除另外拍摄的距离图像传感器的输出数据(包含被摄体的距离和反射率的信息的数据)，从而获取去除了被摄体的反射率的影响的输出数据。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-145386号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1所述的距离图像获取装置设为，在通过脉冲光检测方式获取距离图像时去除测距用脉冲光以外的外部光(环境光)的影响，因此能够高精度地进行测距，但为了去除环境光的影响，需要使用如下距离图像传感器，且需要从第2像素组的输出数据减去第1像素组的输出数据，所述距离图像传感中，具有以波长λ₁的红外光为中心的第1带通滤波器的第1像素组和具有以波长λ₂的红外光为中心的第2带通滤波器的第2像素组以规定的配置排列。

即，专利文献1所述的距离图像获取装置中，由于从距离图像传感器的第2像素组的输出数据减去第1像素组的输出数据，因此进行了减法运算的数据中重叠有伴随相减处理的散粒噪声，例如存在如下问题：在环境光未被进行曝光的摄像环境的情况下，由于去除环境光的影响的处理，反而导致距离的测定精度变差。