测距摄像系统的制作方法_3

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的TOF方式W外的 方式(作为一例,将照射有源光照射到被摄体,根据反射有源光的失真,来进行测距运算的 图样照射方式等)。
[0124] 下面说明被摄体尺寸的测量及运算的详细。
[0125] 首先,射入了无源光的固体摄像元件40,根据来自控制部60的曝光信号,拍摄被摄 体,将图像信号(图像摄像信号)输出到运算部50。
[0126] 在运算部50中,检测进行尺寸测量的被摄体,根据显示部70的显示尺寸和测距摄 像系统10中存储(或记录)的初始值等,算出第一被摄体尺寸。
[0127] 接着,利用算出的第一被摄体尺寸、W及根据上述的TOF测距运算算出的到被摄体 的距离(根据情况,利用上述的图像放大率系数(摄像控制信号)进行运算校正),算出被摄 体的高度,宽度等的被摄体尺寸。
[0128] 运样,本实施方式设及的测距摄像系统10,不仅是到被摄体的距离,还能够测量被 摄体尺寸(被摄体的高度,宽度等)等各种距离(尺寸)。
[0129] 而且,本实施方式的测距摄像系统10,输出图像信号(图像摄像信号)和输出TOF信 号(摄像信号)的固体摄像元件40是相同的元件,换言之,利用单板的固体摄像元件40,因为 各个摄像信号的摄像中屯、(光学中屯、、光轴中屯、)等相同,摄像信号之间的相位差小,摄像信 号的同步等的精度提高,能够测量高精度的被摄体尺寸。
[0130] 但是,即使本实施方式设及的测距摄像系统10搭载了多个固体摄像元件的情况下 (所谓摄像部30是立体摄像机),也能够测量到被摄体的距离,还能够测量被摄体的高度、宽 度等被摄体尺寸。
[0131] 下面说明搭载了本实施方式设及的测距摄像系统10的例子。
[0132] 图6是表示图4的测距摄像系统10的第一搭载例的概略搭载图。在图6中,作为便携 设备的一例,示出了搭载在智能手机(便携通信终端)的例子。
[0133] 在图6的情况下,智能手机的显示部70, W动物(被摄体)显示在显示部70的方式, 将便携设备朝向被摄体,从而能够测量(测距)被摄体尺寸(高度,宽度等)。换言之,利用从 接受了无源光的固体摄像元件40(无源光用像素)输出的图像信号(图像摄像信号)和从接 受来自脉冲光源部20的照射有源光的反射有源光的固体摄像元件40(有源光用像素)输出 的TOF信号(摄像信号),由运算部50进行上述的运算,从而能够测量(测距)被摄体的尺寸 (高度,宽度等)。
[0134] 另外,与被摄体的尺寸(高度、宽度等)有关的距离信息的保存,优选的是将被摄体 与用无源光拍摄的无源信号(换言之,图像)建立关联地进行保存。在运个情况下,将保存图 像再次显示在显示部的情况下,通过指定作为信息想知道的被摄体的尺寸区域,能够再次 确认各种被摄体的尺寸。
[0135] 另外,包括图6所示的搭载例,例如,更重视测距摄像系统10的小型化,测量时间的 缩短,低功耗等的情况下,脉冲光源部20照射的照射有源光优选的是激光。
[0136] 换言之,利用激光向被摄体W点的方式发出照射有源光,来自被摄体内的一个点 (一部分区域)的反射有源光来测量到被摄体的距离,利用该距离信息,能够测量被摄体尺 寸(高度、宽度等)。
[0137] 运样,固体摄像元件40的摄像速度变短,而且信号量变少,从而能够实现系统的小 型化和缩短测量时间、低功耗等。加之,摄像信号因为都是来自被摄体的信号信息,所W能 够减少摄像信号内的噪声成分,能够测量高精度的被摄体尺寸。
[0138] 而且,从脉冲光源部20照射激光的情况下,可W使显示部70显示照射有源光(激 光)照射被摄体的何处。在图6的画面显示例中显示了标记,该标记表示照射有源光照射被 摄体的照射点。而且,如图6-样,可W在显示部70上显示被摄体尺寸(高度、宽度等)。
[0139] 而且,从脉冲光源部20照射激光的情况下,通过目视等容易确认脉冲光照射到被 摄体的何处,搭载与脉冲光源部20同步地被光轴调整的可见激光光源,可W将可见激光与 照射有源光(激光)一起,照射到被摄体。换句话说,测距摄像系统10,可W具备照射与脉冲 光联动的光(一个例子是可见激光)的其他光源。
[0140] 图7是表示图4的测距摄像系统10的第二搭载例的概略搭载图。在图7示出搭载在 作为便携设备的一例的智能手机(携带通信终端)的另外的例子。
[0141] 与图6的搭载例的不同点是,图7中在脉冲光源部20搭载了行透镜,能够将照射有 源光作为直线状的光照射到被摄体。换言之,由行透镜照射的照射区域,成为直线状或者细 长带状。图7的显示画面例子中,表示照射区域的点划线显示在画面上。
[0142] -边照射该直线光,绕着被摄体整体一圈地摄像,从而能够W高精度及高速地测 量(测距)被摄体的;维尺寸。而且,利用运个S维尺寸,用;维打印机(3D打印机),高精度 及高速地进行数据输出。
[0143] 通常,通过=维打印机进行数据输出时,需要庞大的数据量,需要长时间的运算时 间和输出时间。但是,利用本实施方式设及的测距摄像系统10,如上所述既能实现高精度而 且能缩短运算时间和输出时间,能够高速且简单地进行来自=维打印机的数据输出。
[0144] 另外,图8是示出在第二搭载例的动作的一例的图。如图8所示,绕被摄体整体一圈 地摄像(扫描)的情况下,在便携设备内的显示部,使已扫描的区域显示在显示部上的图像 发生变化(例如,附有颜色),不仅扫描的确认变得容易,并且能够提高扫描精度。在图8的显 示画面例中,在画面上显示表示照射区域的点划线,W及表示扫描完毕的区域的影线。
[0145] 图9是表示图4的测距摄像系统10的第S搭载例的概略搭载图。在图9中示出了搭 载在汽车(运输设备)的例子。
[0146] 在图9中,在前格栅内设置脉冲光源部20,在车室内上部(后视镜周围)上设置摄像 部30。
[0147] 另外,测距摄像系统10的设置不被所述所限定,脉冲光源部20可W设置在前照灯 内、雾灯内,摄像部30例如设置在前格栅内、前保险扛内等。
[0148] 图9的被摄体是成为障碍物的高架下通道或者隧道(W下,统称为隧道)等,设想汽 车通过运个隧道内。
[0149] 在运个情况下,通过搭载本实施方式设及的测距摄像系统10,利用从接受了无源 光的固体摄像元件40(无源光用像素)输出的图像信号(图像摄像信号)、W及从接受反射有 源光的固体摄像元件40(有源光用像素)输出的TOF信号(摄像信号),不仅测量到隧道的距 离,还能测量隧道尺寸(高度,宽度等)。
[0150] 运样,汽车的驾驶者,能够判断到可能成为障碍物的隧道为止的距离,并且判断驾 驶的汽车是否能够通过该障碍物内即隧道(被摄体)等。
[0151] 而且,预先将运行的汽车的车辆尺寸等作为初始值(初始信息、存储信息、记录信 息)存储(或者记录)在系统中,除了距离接近障碍物(被摄体)之外,系统识别出车辆通过困 难的情况下,能够进行警报等的发送、自动速度控制、自动停止等,更容易避免危险。
[0152] 另外,在图9中,W测量汽车车辆前方为目的,设置了本实施方式设及的测距摄像 系统10,但不受其限制,例如,为了测量车辆的后方将测距摄像系统10设置在后方牌照周围 的情况,为了测量车辆的侧方,例如,也可W将测距摄像系统10设置在外后视镜部等。
[0153] 而且,利用图7、图8、图9说明了本实施方式设及的测距摄像系统10的搭载例,但并 不限制为搭载在便携设备,汽车的例子,例如,其他的运输设备(摩托车,铁路车辆、飞机、宇 航机等)、其他的便携设备(笔记本电脑、平板电脑、便携信息设备,便携通信终端)、运输设 备和基础设备、重机(挖掘机、推±机等),住宅设备装置等,可W搭载在各种设备和装置。
[0154] (实施方式2)
[0155] 下面,一边参考附图,一边对实施方式2设及的测距摄像系统10的构成及动作与基 本构成的不同之处、W及与上述的实施方式中说明的内容的不同之处为中屯、进行详细说 明。
[0156] 图10是表示实施方式2设及的测距摄像系统10的概略构成的功能框图。
[0157] 根据其与图1、图2A~图2C、W及图3的基本构成的不同之处,和与图4的构成的不 同之处为中屯、进行说明,测距摄像系统10具备检测部80,检测部80,根据无源图像信号的被 摄体整体,检测成为测距对象物的特定体。而且,根据检测部80的检测结果,控制部60发出 使脉冲光源部20发光的指示。
[0158] 换言之,检测部80,发送瞄准被摄体照射照射有源光的信号,控制部60接受该信 号,W脉冲光源部20内的光源可动部25照射特定体的方式,改变照射有源光的照射方向。另 夕h为了改变照射有源光的照射方向,也可W设为脉冲光源部20能够从检测部80直接输入 信号。
[0159] 另外,在本实施方式,也包括控制部60、摄像部30、检测部80及运算部50的一部分 或者全部,在半导体基板单片搭载的情况。
[0160] 下面说明本实施方式设及的测距运算系统的测距运算的详细内容。
[0161] 首先,检测部80,根据从接受无源光的固体摄像元件40(无源光用像素)输出的无 源图像信号,从被拍摄的被摄体整体中,检测需要进行测距的被摄体。另外,被摄体不需要 炼选为一个,可W是多个。
[0162] 接着,检测部80,根据与被摄体的位置有关的检测信息,将用于确定从脉冲光源部 20照射的脉冲光的方向的信号(光源可动指示信号),经由控制部60,向脉冲光源部20(脉冲 光源部20内的光源可动部25)输出。另外,该光源可动指示信号,也可W不经由控制部60,从 检测部80直接输出到脉冲光源部20(脉冲光源部20内的光源可动部25)。
[0163] 脉冲光源部20,朝向被摄体照射照射有源光,由固体摄像元件40(有源光用像素) 接受(曝光)其反射有源光,将TOF信号输出到运算部50。
[0164] 在运算部50,利用TOF信号,根据实施方式1中所述的TOF测距运算,测量(测距 被摄体的距离。
[0165] 如W上说明,通过利用本实施方式设及的测距摄像系统10,因为检测要进行测距 的被摄体并输出TOF信号,所W能够减少噪声成分,从而能够高精度且高速地测量到被摄体 的距离。
[0166] 图11是表示将图10的将测距摄像系统10搭载在汽车(运输设备)的情况下的显示 部70的显示图像例的图。在图11显示汽车的前方风景。
[0167] 在图11中作为被摄体整体映出如下,多种行道树、W及打算横穿行车线内的道路 (车道)的人物、动物。另外,行道树的一部分,位于比人物、动物近的位置。
[0168] 在本实施方式设及的测距摄像系统10,预先存储(或者记录)与优先测距的被摄体 换言之特定体有关的初始信息,尤其将人物、动物或在道路内被检测的物体等,W作为特定 体优先进行测距的方式来进行检测。换言之,从被摄体整体检测特定体。
[0169] 运样,对反射有源光的固体摄像元件40的摄像时间变短,而且信号量也变少,能够 实现系统的小型化和测量时间缩短、低功耗等。加之,摄像信号是来自被摄体(特定体)的信 号信息,能够减少摄像信号内的噪声成分,能够测量高精度的被摄体(特定体)尺寸。
[0170] 图12是表示将图10的测距摄像系统10搭载在汽车(运输设备)的搭载例W及显示 部70的显示图像例的图。图12的显示部70显示汽车的前方风景。<
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