[发明专利]距离图像生成摄像机和距离图像生成方法

说明书

本发明提供一种距离图像生成摄像机和距离图像生成方法。根据本发明的距离图像生成摄像机，能够防止受光量减少和噪声叠加导致的距离测量精度降低。在距离图像生成摄像机(1)中，第一距离图像生成部(13)基于由受光处理部(12)生成的每个像素的延迟时间和受光量来计算与物体的距离而生成第一距离图像。第二距离图像生成部(14)对于第一距离图像的各像素，使用包括自身像素的附近的像素组进行过滤处理而生成第二距离图像。此时，像素组选择部(141)选择由受光处理部(12)生成的延迟时间和受光量以及由第一距离图像生成部(13)生成的第一距离图像中的、至少1个生成值在噪声成分值以上的像素组，作为用于过滤处理的像素组。

技术领域

本发明涉及用TOF(Time Of Flight)方式进行距离图像生成的距离图像生成摄像机和距离图像生成方法。

背景技术

关于基于TOF方式的距离测量技术，在日本特表2017-524917号公报中，记载有为了将TOF测量时的噪声抑制为最小限度、同时测量更准确的飞行时间，而对包括相位数据和可信度数据的、来自场景的飞行时间数据进行分箱的方法。即，该方法是包括通过用多个调制后的信号对场景照明而取得多个TOF数据的步骤；将各个调制后的信号与分别由相位和可信度数据定义的矢量关联的步骤；为了得到分箱后的矢量而将多个矢量相加的步骤；决定分箱后的矢量的相位和可信度的步骤；和为了得到场景的深度数据而对分箱后的矢量的相位和可信度数据进行处理的步骤的结构。

发明内容

日本特表2017-524917号公报在TOF型距离测量中，通过对由反射光的延迟时间(相位)和光量(振幅)构成的矢量按分箱对象像素进行矢量相加而求出分箱矢量，用该分箱矢量的延迟时间计算出距离。但是，日本特表2017-524917号公报中，关于其反射光的光量在远距离或低反射的物体的情况下、或者在具有高低差的物体的边缘部分减少并没有特别考虑。即，在反射光的光量少的状态下，环境噪声和传感器内噪声叠加的情况下，即使采用如公报所述的分箱法，噪声相对于受光元件检测出的受光量的比例也较大，存在距离测量的精度降低的课题。

鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种能够防止受光量减少和噪声叠加导致的距离测量精度降低的距离图像生成摄像机和距离图像生成方法。

本发明的距离图像生成摄像机包括：对拍摄空间发出照射光的发光处理部；受光处理部，其用规定数量的像素接受来自拍摄空间的反射光，按每个像素生成从照射光的发光时刻到反射光的受光时刻的延迟时间，并且生成规定期间内的反射光的受光量；第一距离图像生成部，其基于由受光处理部生成的每个像素的延迟时间来计算与物体的距离而生成第一距离图像；和第二距离图像生成部，其对于第一距离图像的各像素，使用包括自身像素的附近的像素组进行过滤处理而生成第二距离图像。第二距离图像生成部具有选择用于过滤处理的像素组的像素组选择部；像素组选择部选择由受光处理部生成的延迟时间和受光量以及由第一距离图像生成部生成的第一距离图像中的、至少1个生成值在包含于生成值的噪声成分值以上的像素组。

本发明的距离图像生成方法，包括：对拍摄空间发出照射光的发光处理步骤；受光处理步骤，用规定数量的像素接受来自拍摄空间的反射光，按每个像素生成从照射光的发光时刻到反射光的受光时刻的延迟时间，并且生成规定期间内的反射光的受光量；第一距离图像生成步骤，基于受光处理步骤中生成的每个像素的延迟时间来计算与物体的距离而生成第一距离图像；和第二距离图像生成步骤，对于第一距离图像的各像素，使用包括自身像素的附近的像素组进行过滤处理而生成第二距离图像。第二距离图像生成步骤包括选择用于过滤处理的像素组的像素组选择步骤；在像素组选择步骤中，选择受光处理步骤中生成的延迟时间和受光量以及第一距离图像生成步骤中生成的第一距离图像中的、至少1个生成值在包含于生成值的噪声成分值以上的像素组。

根据本发明，在距离图像生成摄像机中，能够防止受光量减少和噪声叠加导致的距离测量精度降低。

附图说明

图1是表示TOF型距离图像生成摄像机的结构的框图(实施例1)。