[发明专利]测距系统及测距方法

说明书

具备：多个光源，包括第1光源(101)及第2光源(102)；光源控制部(103)，控制多个光源照射光的定时及照射期间；摄像部(104)，根据多个光源的由被摄体带来的反射光，按每个反射光生成距离图像；可靠度输出部(105)，输出各个距离图像的可靠度；以及图像合成部(106)，将多个距离图像合成；多个光源以相对于摄像部(104)的光轴分别不同的角度照射光；多个光源的照射范围具有仅一部分共通地照射的共通照射范围(110)；图像合成部(106)关于共通照射范围(110)外侧，从多个距离图像中排他性地选择作为合成对象的像素，关于共通照射范围(110)内侧，根据可靠度决定作为合成对象的像素，来生成合成距离图像(304)。

技术领域

本发明涉及能够对从近距离到远距离的被摄体进行测距的测距系统及测距方法。

背景技术

近年来，提出了较多的使用立体相机或TOF(Time Of Flight)方式的相机测量到被摄体的距离的系统。

立体相机方式是由分离配置的2个相机拍摄图像、根据将拍摄出的图像进行比较而得到的视差信息计算到被摄体的距离的方式。该方式有难以进行远距离的测距、难以进行夜间的测距这样的问题。

另一方面，TOF方式是通过计测从相机照射的光在被摄体上反射而返回来为止的时间、来计算到被摄体的距离的方式。与立体相机方式不同，具有在远距离及夜间的测距方面较优良的特征。此外，在通常的TOF方式的测距系统中，有反射光的信号电平越大则计算出的距离信息的精度越提高的特征。

例如，在专利文献1的TOF方式的测距系统中，将多个光源分离而设置，一边将光源依次切换一边进行拍摄，按每个光源生成距离图像。并且，提出了选择反射光的信号电平最大的光源的距离图像的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－190675号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的方法中，虽然距离精度变高，但是有光源所需的功耗电大的问题。此外，还存在没有考虑从近距离到远距离的大范围下的测距的问题。

用来解决课题的手段

有关本发明的一技术方案的测距系统为了解决上述问题，具备：多个光源，照射光，至少包括第1光源及第2光源；光源控制部，控制上述多个光源照射光的定时及照射期间；摄像部，将上述多个光源的由被摄体带来的反射光分别以单独的定时及曝光期间曝光，根据上述反射光的电荷量，按每个上述反射光生成上述多个光源照射的照射范围的表示到被摄体的距离的距离图像；可靠度输出部，输出多个上述距离图像各自的对上述距离的可靠度；以及图像合成部，将按每个上述反射光生成的多个上述距离图像合成；上述多个光源以相对于上述摄像部的光轴分别不同的角度照射光；上述多个光源的照射范围具有仅一部分被共通地照射的共通照射范围；上述图像合成部关于上述共通照射范围的外侧，从多个上述距离图像中排他性地选择作为合成对象的像素，关于上述共通照射范围，根据上述可靠度决定作为合成对象的像素，来生成合成距离图像。

根据这样的测距系统，关于近距离能够进行宽视场角的测距。此外，关于共通照射范围由于能够按每个帧取得距离信息，所以能够提高由加权平均或卡尔曼滤波等的时间序列滤波带来的距离信息的噪声降低效果。因此，通过将噪声成分较大的远距离区域放入到共通照射范围，能够提高远距离的测距精度。进而，由于不是按每个帧将全部的光源同时照射、而是仅使一部分光源照射的方式，所以能够将功耗抑制得低。

此外，在本发明的测距系统中，也可以是，上述可靠度输出部具备按每个距离范围决定了光源的优先级的光源优先级表，对表示上述距离图像的每个像素的距离的距离信息与上述光源优先级表的值进行比较，选择上述可靠度并输出。