距离图像获取装置制造方法及图纸

技术编号:19755291 阅读:21 留言:0更新日期:2018-12-14 22:02
本发明专利技术提供一种距离图像获取装置以及距离图像获取方法,根据本发明专利技术,即使从其他装置同时照射有结构光的图案,也能够轻松地识别从自身装置投射的图案而获取距离图像,并且,能够实现手持使用、装置的小型化和低成本化。在本发明专利技术的一种方式中,距离图像获取装置(10)具备:投射部(12),向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光的第1图案;光调制部(22),对从投射部(12)投射的第1图案进行空间调制;摄像部(14),从投射部(12)远离基线长度而并列设置,并拍摄包含在测距区域内的被摄体上反射的第1图案的图像;图案提取部(20A),从由摄像部(14)拍摄的图像中提取由光调制部(22)进行了空间调制的第1图案;以及距离图像获取部(20B),根据由图案提取部(20A)提取的第1图案,获取表示测距区域内的被摄体的距离的距离图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离图像获取装置
本专利技术涉及一种距离图像获取装置以及距离图像获取方法,尤其涉及一种向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光,并获取表示被摄体的距离的距离图像的技术。
技术介绍
以往,这种距离图像获取装置中,从投射部向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光的图案(点图案),由摄像部拍摄被摄体,从而获取包含在被摄体上反射的点图案的第1图像。并且,获取从投射部不投射点图案而由摄像部拍摄被摄体从而成为点图案的背景的第2图像。而且,从第1图像减去第2图像,并将减算结果(仅点图案图像)存储于存储器。之后,根据存储于存储器的减算结果,基于三角测量法来运算获取距离图像(三维距离信息)(专利文献1)。然而,有时希望用多台距离图像获取装置同时对用一台距离图像获取装置无法获取距离图像的大小的对象物体进行距离测量。并且,也会有使用者并不知其他人在使用距离图像获取装置而自身也使用距离图像获取装置的情况。尤其,当不直接显示距离图像等而用于其他用途,使得使用者本身并不知晓自己正在进行距离图像获取时,很有可能导致同时在同一场所使用距离图像获取装置。若使用多台距离图像获取装置同时对同一被摄体进行距离测量,则存在从多台距离图像获取装置分别投射的点图案混合存在,从而无法获取距离图像的问题。非专利文献中,为了解决该问题,将偏心负载固定于旋转轴的电动马达(偏心马达)安装在距离图像获取装置的底部,在拍摄被摄体时驱动偏心马达,从而使装置整体高频振动。由此,作为自身装置的距离图像获取装置由于投射部和摄像部同步振动,因此从自身装置投射的点图案不会被模糊地拍摄,从其他装置投射的点图案因摄像部的振动而被模糊地拍摄。由此,识别从自身装置投射的点图案和从其他装置投射的点图案。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-169701号公报非专利文献非专利文献1:AndrewMaimoneandHenryFuchs,ReducingInterferenceBetweenMultipleStructuredLightDepthSensorsUsingMotion.IEEEVirtualReality2012(OrangeCounty,CA,USA,March4-8,2012)
技术实现思路
专利技术所要解决的问题非专利文献1中记载的距离图像获取装置由于通过偏心马达使装置整体振动,因此需要用特别的保持装置将装置整体保持成能够振动,存在不适合手持使用、缺乏便携性的问题。并且,非专利文献1中记载的距离图像获取装置由于使装置整体高频振动,因此使其进行振动的设备(偏心马达)变得大型化、价格高,并且能耗增加,还存在产生噪音的问题。此外,通常,距离图像获取装置上搭载有拍摄黑白图像和彩色图像的摄像装置,但是非专利文献1中记载的距离图像获取装置在获取距离图像时摄像装置也会发生振动,因此存在所拍摄的图像模糊的问题。本专利技术是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种即使从其他装置同时照射有结构光的图案,也能够轻松识别从自身装置投射的图案而获取距离图像,并且,能够手持使用且实现装置的小型化和低成本化的距离图像获取装置以及距离图像获取方法。用于解决问题的手段为了实现上述目的,本专利技术的一种方式所涉及的距离图像获取装置,其具备:投射部,向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光的第1图案;光调制部,对从投射部投射的第1图案进行空间调制;摄像部,从投射部远离基线长度而并列设置,并拍摄包含在测距区域内的被摄体上反射的第1图案的图像;图案提取部,从由摄像部拍摄的图像中提取由光调制部进行了空间调制的第1图案;以及距离图像获取部,根据由图案提取部提取的第1图案获取表示测距区域内的被摄体的距离的距离图像。根据本专利技术的一种方式,由于由光调制部对从投射部投射的结构光的第1图案进行空间调制,因此,由摄像部拍摄的第1图案成为与由光调制部进行的空间调制对应的模糊的图案。由此,即使结构光的其他图案从其他装置投射于同一被摄体,也能够识别从自身装置投射的第1图案和从其他装置投射的其他图案而获取表示被摄体的距离的距离图像。并且,由于不使摄像部振动而对第1图案进行空间调制,因此距离图像获取装置整体不会振动。即,就距离图像获取装置而言,由于装置整体不会振动,因此能够手持使用且便携性优异。并且,在距离图像获取装置中追加拍摄彩色图像的摄像装置的功能时,能够在获取距离图像的同时获取没有抖动的彩色图像。在本专利技术的另一种方式所涉及的距离图像获取装置中,优选,具备判别部,所述判别部判别是否从其他距离图像获取装置投射有结构光的第2图案,并且若通过判别部判别为从其他距离图像获取装置投射有第2图案,则光调制部对从投射部投射的第1图案进行空间调制。即,当判别为从其他距离图像获取装置未投射有第2图案时,由于不对从投射部投射的第1图案进行空间调制,因此能够获取不模糊的第1图案。在本专利技术的又一种方式所涉及的距离图像获取装置中,第1图案和第2图案分别为点图案,当从由摄像部拍摄的图像中检测出的点图案的点数超过从投射部投射的第1图案的点数时,判别部判别为从其他距离图像获取装置投射有第2图案。在本专利技术的又一种方式所涉及的距离图像获取装置中,优选,光调制部具有存储部,所述存储部存储用于对第1图案进行空间调制的多个空间调制图案,当通过判别部判别为从其他距离图像获取装置投射有第2图案,且无法识别从投射部投射的第1图案和从其他距离图像获取装置投射的第2图案时,光调制部从存储部选择能够进行与从其他距离图像获取装置投射的第2图案的识别的空间调制图案,并根据选出的空间调制图案对从投射部投射的第1图案进行空间调制。当其他距离图像获取装置以与自身装置相同的调制内容(空间调制图案)对第2图案进行空间调制时,无法识别第1图案和第2图案。该情况下,根据与其他距离图像获取装置对第2图案进行空间调制的空间调制图案不同的空间调制图案,对第1图案进行空间调制,由此能够识别第1图案和第2图案。在本专利技术的又一种方式所涉及的距离图像获取装置中,具备信标信息接收部,所述信标信息接收部接收从其他距离图像获取装置发送且表示从其他距离图像获取装置投射有第2图案的信标信息,若信标信息接收部接收信标信息,则判别部判别为从其他距离图像获取装置投射有第2图案。在本专利技术的又一种方式所涉及的距离图像获取装置中,优选,信标信息包含表示第2图案的空间调制的调制内容的空间调制信息,光调制部具有存储部,所述存储部存储用于对第1图案进行空间调制的调制内容不同的多个空间调制图案,当通过判别部判别为从其他距离图像获取装置投射有第2图案,且无法识别从投射部投射的第1图案和从其他距离图像获取装置投射的第2图案时,从存储部选择用于能够识别第1图案和第2图案的空间调制图案,并根据选出的空间调制图案,对从投射部投射的第1图案进行空间调制。在本专利技术的又一种方式所涉及的距离图像获取装置中,优选光调制部具有存储部,所述存储部存储用于对第1图案进行空间调制的调制内容不同的多个空间调制图案,从存储于存储部的多个空间调制图案中依次或随机地读取空间调制图案,并根据读取出的空间调制图案对从投射部投射的第1图案进行空间调制。第1图案的模糊形状根据读取出的空间调制图案是已知的。因此,通过依次或随机地改变第1图案的模糊形状(空间调制图案),即使从其他装置本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种距离图像获取装置,其具备:投射部,向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光的第1图案;光调制部,对从所述投射部投射的所述第1图案进行空间调制;摄像部,从所述投射部远离基线长度而并列设置,并拍摄包含在所述测距区域内的被摄体上反射的所述第1图案在内的图像;图案提取部,从由所述摄像部拍摄的图像中提取由所述光调制部进行了空间调制的所述第1图案;以及距离图像获取部,根据由所述图案提取部提取的所述第1图案,获取表示所述测距区域内的被摄体的距离的距离图像,所述光调制部为数字微镜器件,所述数字微镜器件具有从所述投射部投射的所述第1图案所入射的微镜组,并通过使所述微镜组摆动来对由所述微镜组反射的所述第1图案进行空间调制,所述距离图像获取装置具备区域判别部,所述区域判别部判别投射有所述第1图案的所述测距区域和从其他距离图像获取装置投射的结构光的第2图案的投射区域重复的重复区域,所述光调制部仅使所述数字微镜器件的微镜组中与通过所述区域判别部判别出的重复区域对应的微镜摆动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.27 JP 2015-0655581.一种距离图像获取装置,其具备:投射部,向测距区域内的被摄体投射二维分布的结构光的第1图案;光调制部,对从所述投射部投射的所述第1图案进行空间调制;摄像部,从所述投射部远离基线长度而并列设置,并拍摄包含在所述测距区域内的被摄体上反射的所述第1图案在内的图像;图案提取部,从由所述摄像部拍摄的图像中提取由所述光调制部进行了空间调制的所述第1图案;以及距离图像获取部,根据由所述图案提取部提取的所述第1图案,获取表示所述测距区域内的被摄体的距离的距离图像,所述光调制部为数字微镜器件,所述数字微镜器件具有从所述投射部投射的所述第1图案所入射的微镜组,并通过使所述微镜组摆动来对由所述微镜组反射的所述第1图案进行空间调制,所述距离图像获取装置具备区域判别部,所述区域判别部判别投射有所述第1图案的所述测距区域和从其他距离图像获取装置投射的结构光的第2图案的投射区域重复的重复区域,所述光调制部仅使所述数字微镜器件的微镜组中与通过所述区域判别部判别出的重复区域对应的微镜摆动。2.根据权利要求1所述的距离图像获取装置,其中,所述距离图像获取装置具备判别部,所述判别部判别是否从其他距离图像获取装置投射有结构光的第2图案,在通过所述判别部判别为从所述其他距离图像获取装置投射有所述第2图案时,所述光调制部对从所述投射部投射的所述第1图案进行空间调制。3.根据权利要求2所述的距离图像获取装置,其中,所述第1图案和所述第2图案分别为点图案,当从由所述摄像部拍摄的图像中检测出的点图案的点数超过从所述投射部投射的所述第1图案的点数时,所述判别部判别为从所述其他距离图像获取装置投射有所述第2图案。4.根据权利要求3所述的距离图像获取装置,其中,所述光调制部具有存储部,所述存储部存储用于对所述第1图案进行空间调制的多个空间调制图案,当通过所述判别部判别为从所述其他距离图像获取装置投射有所述第2图案,且无法识别从所述投射部投射的所述第1图案和从所述其他距离图像获取装置投射的所述第2图案时,所述光调制部从所述存储部选择能够进行与从所述其他距离图像获取装置投射的所述第2图案的识别的空间调制图案,并根据所述选出的空间调制图案对从所述投射部投射的所述第1图案进行空间调制。5.根据权利要求2所述的距离图像获取装置,其中,所述距离图像获取装置具备信标信息接收部,所述信标信息接收部接收从所述其他距离图像获取装置发送且表示从所述其他距离图像获取装置投射有所述第2图案的信标信息,在所述信标信息接收部接收所述信标信息时,所述判别部判别...

【专利技术属性】
技术研发人员:高尾浩昭三泽岳志神谷毅增田智纪藤田广大
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1