[发明专利]三维距离测定装置

说明书

本发明提供一种三维距离测定装置，其具备：发光部(10)，其向被摄体照射光；受光部(13)，其检测来自被摄体的反射光；距离计算部(14)，其基于检测出的反射光的传递时间，计算到达被摄体的三维距离；图像处理部(15)，其基于计算出的距离数据，生成被摄体的二维的距离图像；距离模式选择处理部(16)，其从能够测定的距离范围不同的多个距离模式，选择预定的距离模式，设定发光部的驱动条件。在第一帧中选择第一距离模式，在第二帧中选择第二距离模式，将在各个帧获取到的距离数据组合，生成输出的帧的三维距离数据。

技术领域

本发明涉及一种将人物等被摄体的位置输出为距离图像的三维距离测定装置。

背景技术

已知一种其基于光的传递时间对到达物体的距离进行测定(以下为TOF法:飞行时间)，并输出为显示距离的图像(距离图像)的技术。为了准确测定到达物体的距离，需要高精度地测定三维空间内的各物体的坐标。在TOF方式中，测距精度(测距分辨率)和距离范围依赖于照射的光的频率(发光期间的长度)，照射的光的频率越高，越能进行高精度的测距，但可测距的距离范围变窄。

例如在国际公开第2017/022152号记载的测距拍摄装置中，以兼顾高测距精度和长测距范围为目的，提出了将基于曝光期间连续(Continuous Wave，连续波)方式的第一测距和基于脉冲方式的第二测距组合的方式。

发明内容

在基于TOF方式的距离测定中，由于照射到各物体且随后在各物体反射从而返回到测距装置的光是微弱的，因而有时测定精度受到向物体照射的光的照射环境的影响。另外，若扩大测定距离，则返回到测距装置的光越是微弱，存在测距精度降低的问题。之前叙述的国际公开第2017/022152号的技术是兼顾高测距精度和长测距范围的技术。然而，并未考虑在同一区域设置多台测距拍摄装置时产生的装置间的干涉的问题。

装置间干涉是指自身装置以外的照射光(或者反射光)成为干涉光，在自身装置曝光，从而在测距值上产生误差的现象。作为其对策，已知一种按照装置来改变发光脉冲的调制频率，降低因干涉而产生的测距误差的方法。然而，在将该方法应用于国际公开第2017/022152号的结构时，必须将连续方式和脉冲方式共通来改变脉冲宽度，从而难以进行实用。

本发明的目的在于提供一种三维距离测定装置，其在设置多台时不会影响干涉对策，即使在广测定距离范围中也能进行高精度的距离测定。

本发明在将被摄体的位置输出为距离图像的三维距离测定装置中，具备：发光部，其向所述被摄体照射光；受光部，其检测来自所述被摄体的反射光；距离计算部，其基于由所述受光部检测出的反射光的传递时间，计算到达所述被摄体的三维距离；图像处理部，其基于在所述距离计算部计算出的距离数据生成所述被摄体的二维的距离图像；距离模式选择处理部，其从能够测定的距离范围不同的多个距离模式中选择预定的距离模式，设定所述发光部的驱动条件。构成为通过所述距离模式选择处理部，在第一帧中获取来自第一距离模式的三维距离数据，在第二帧中获取来自第二距离模式的三维距离数据，通过所述图像处理部，将由第一帧以及第二帧获取到的三维距离数据组合，生成输出的帧的三维距离数据。

根据本发明，能够提供一种在广泛测定距离范围中进行高精度的距离测定的三维距离测定装置。此时，由于能够应用以往的装置间干涉对策，因此不会产生设置多台装置时的问题。

附图说明

图1是实施例1中的三维距离测定装置的结构图。

图2A是说明基于TOF法的距离测定的原理的图。

图2B是说明基于TOF法的距离测定的原理的图。

图3A是说明实施例1中的距离模式(近距离)的图。

图3B是说明实施例1中的距离模式(远距离)的图。

图4A是说明距离模式和帧合成的图。