[发明专利]图像生成装置、图像生成方法以及图案光生成装置

权利要求书

1.一种图像生成装置，其特征在于，该图像生成装置具有：

摄像部，其通过拍摄摄像空间来生成摄像信号；

投影部，其通过向所述摄像空间投射图案光，在存在于所述摄像空间内的被摄体上形成作为投影像的投影图案；

分离部，其根据在没有投射所述图案光时生成的第1摄像信号和在投射了所述图案光时生成的第2摄像信号，生成投影像成分的图像信号和不包含所述投影图案的成分的背景成分的图像信号；以及

距离信息生成部，其预先存储有所述投影图案内的各光点的位置与投影角之间的关系，根据所述投影图案内的各光点的位置与投影角之间的关系以及所述投影像成分的所述图像信号，确定由所述摄像部拍摄到的所述投影图案内的各光点的投影角，根据所确定的所述投影角求出到被投射所述各光点的所述被摄体的距离，生成表示所述距离的距离信息，

所述投影图案包含在第1方向排列有多行并且在与所述第1方向正交的第2方向排列有多列的多个单位图案，

多个所述光点是由作为状态彼此不同的光点的第1点和第2点构成的，

排列在所述第1方向的多个单位图案具有彼此相同的光点排列，

排列在所述第2方向的多个单位图案具有彼此不同的光点排列，

在所述多个单位图案的各个单位图案中，排列在所述第1方向的多个光点中的所述第1点的个数在所述第2方向的各行中是相同的固定数，

在所述单位图案以外的部位，所述第2方向的与单位图案相同长度的行中包含的所述第1点的个数在所述第2方向的任意行中都与所述固定数不同。

2.根据权利要求1所述的图像生成装置，其特征在于，

所述第1点是作为通过被照射从所述投影部射出的光线而形成的位置处的所述光点的点亮点，

所述第2点是作为没有被照射光线的位置处的所述光点的非点亮点。

3.根据权利要求1或2所述的图像生成装置，其特征在于，

所述距离信息生成部具有图案妥当性确认部，

所述图案妥当性确认部根据由所述分离部生成的所述投影像成分的图像信号，对所述第1方向和所述第2方向分别读取尺寸是所述单位图案的2个周期量以上的矩形区域内的光点，

所述图案妥当性确认部判定是否满足如下条件：在所述第1方向相距所述单位图案的长度量的距离的位置处的光点的状态一致，以及在所述第1方向长度与所述单位图案的长度相同的列中包含的所述第1点的个数，与所述单位图案的所述第1方向的列中包含的所述第1点的个数相同。

4.根据权利要求1或2所述的图像生成装置，其特征在于，

所述距离信息生成部具有单位图案提取部，

所述单位图案提取部根据由所述分离部生成的所述投影像成分的图像信号，对所述第1方向读取所述单位图案的1个周期量以上的矩形区域内包含的光点的状态，对所述第2方向读取所述单位图案的2个周期量以上的矩形区域内包含的光点的状态，

所述单位图案提取部对在所述第2方向长度与所述单位图案的长度相同的行中包含的所述第1点的个数进行计数，检索在任何行中所述第1点的个数的计数值都与所述单位图案的所述第2方向的行中包含的所述第1点的个数一致的部位，提取以所述部位为边界的与所述单位图案相同尺寸的区域的光点。

5.根据权利要求1或2所述的图像生成装置，其特征在于，

所述距离信息生成部具有识别码读取部，

所述识别码读取部根据由所述分离部生成的所述投影像成分的图像信号，提取与所述单位图案相同尺寸的区域的光点，

所述识别码读取部根据提取出的所述光点的图案以及在所述第1方向反复配置提取出的所述光点的图案而得到的图案，对在所述第1方向抽出与所述单位图案相同长度的区域而得到的图案和所述投影图案的整体中包含的单位图案进行匹配，求出一致的图案。

6.根据权利要求1或2所述的图像生成装置，其特征在于，

构成所述投影图案的整体的光点排列被设定成以所述投影图案的整体的中心位置为对称中心的点对称，

构成所述投影图案的所述多个单位图案包含第1单位图案和第2单位图案的组，所述第2单位图案是以所述第1单位图案的中心位置为中心使所述第1单位图案旋转180度而得到的。