專利名稱：距離測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種距離測量(計(jì)測)裝置，具有紅外圖案光投影方式的距離測量功能和使用了多個(gè)攝像機(jī)影像的立體方式的距離測量功能。
背景技術(shù)：
作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)I中，以“提供一種能夠生成高精度的距離圖像且不會(huì)導(dǎo)致裝置體積增大、成本提高的距離圖像生成裝置”為技術(shù)問題，并且作為解決該問題的技術(shù)手段，公開了這樣的技術(shù)，即，“在攝像機(jī)10中設(shè)置2個(gè)拍攝部PA、PB，從拍攝部PA和拍攝部PB獲取以可見光波段的光成像的圖像，使用立體匹配法生成距離圖像A。另一方面，拍攝部PB能夠獲取以紅外線成像的圖像，從紅外線照射部18對被攝體照射紅外線，獲取反射的紅外線所生成的紅外圖像，使用TOF法生成距離圖像B。然后，使用距離圖像B的距離數(shù)據(jù)對距離圖像A中距離數(shù)據(jù)不足的像素進(jìn)行插補(bǔ)”。專利文獻(xiàn)1:日本專利第4452951號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
由于硬件性能的提高和各種需求的擴(kuò)大，根據(jù)圖像信息來測量距離被攝體間的三維距離和形狀的各種技術(shù)正在被研究和實(shí)用化之中。這之中，主動(dòng)型距離測量方法中最有代表性的是TOF (time off light)方式和結(jié)構(gòu)化光(圖案光)投影方式，該TOF方式中對被攝體照射紅外線，使用在被攝體上反射的光被傳感器拍攝到之前所經(jīng)過的時(shí)間和與照射光的相位差等信息，計(jì)算與被攝體間的距離；該結(jié)構(gòu)化光(圖案光)投影方式中，投影以特定圖案構(gòu)成的紅外線并根據(jù)照射到被攝體時(shí)的圖案光的表現(xiàn)(樣子，視覺表現(xiàn))來計(jì)算與被攝體的距離。這樣的主動(dòng)型距離測 量方法能夠?qū)Ρ粩z體的形狀和紋理進(jìn)行魯棒且高精度的距離測量，計(jì)算時(shí)間也比較短，但另一方面，存在對于紅外光衰減嚴(yán)重的遠(yuǎn)處的被攝體或吸收紅外光的黑色等顏色的被攝體不能得到正確的距離信息的問題。此外，用多個(gè)攝像機(jī)拍攝同一被攝體，根據(jù)兩個(gè)攝像機(jī)影像中被攝體的表現(xiàn)(visual performance)的不同來測定與被攝體間的距離信息的立體方式的距離測量方法中，雖然不需要特殊的光源等，但對于沒有紋理的被攝體等不能得到正確的距離，此外，存在圖像處理的計(jì)算開銷隨距離精度而增大等問題。專利文獻(xiàn)I中提出了一種方法，使用多個(gè)攝像機(jī)和紅外照射裝置，同時(shí)使用TOF方式的距離測量和立體方式的距離測量，對于使用立體方式無法測量距離信息的被攝體，插補(bǔ)TOF方式測量的距離信息進(jìn)行整合，由此防止距離信息的欠缺。但是，這樣的結(jié)構(gòu)中使用TOF方式中的可拍攝近紅外波段的攝像機(jī)，和立體方式中僅可拍攝可見光波段的攝像機(jī)，需要準(zhǔn)備3臺(tái)以上的攝像機(jī)，或者在2臺(tái)攝像機(jī)中至少I臺(tái)具備能夠裝卸紅外截止濾光器的光學(xué)系統(tǒng)，因此需要相應(yīng)的部件成本。此外，因?yàn)槭褂肨OF方式和立體方式分別計(jì)算距離信息，所以計(jì)算時(shí)間也變得龐大。本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供一種能夠以低部件成本、低運(yùn)算開銷獲得高性能距離信息的距離測量裝置。以下對本申請中公開的有代表性的技術(shù)方案的概要進(jìn)行簡單說明。( I) 一種距離測量裝置，其特征在于，包括:第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性；第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性；不可見光投影單元，將上述規(guī)定波段的不可見光投影到上述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于從拍攝圖像中檢測出的投影到被攝體上的上述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；立體距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和上述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；和距離運(yùn)算控制單元，對上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和上述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制。(2)—種距離測量裝置，其特征在于，包括:第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性；第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性；和立體距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的包括不可見光的規(guī)定波段的拍攝圖像和上述第二拍攝單元所輸出的不包括不可見光的規(guī)定波段的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息。(3)—種距離測量裝置，其特征在于，包括:第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性；第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在上述不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性；不可見光投影單元，將上述規(guī)定波段的不可見光投影到上述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，檢測拍攝圖像中的投影到被攝體上的上述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；立體距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和上述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并 輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；距離運(yùn)算控制單元，對上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和上述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制；和時(shí)序控制單元，對上述不可見光投影單元的不可見光的投影期間、上述第一拍攝單元的拍攝和拍攝圖像輸出時(shí)刻、上述第二拍攝單元的拍攝和拍攝圖像輸出時(shí)刻、上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算時(shí)刻和上述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算時(shí)刻進(jìn)行控制，根據(jù)該時(shí)序控制單元所控制的時(shí)序，上述不可見光投影單元在規(guī)定的時(shí)刻進(jìn)行不可見光的投影，上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元使用在投影了不可見光的時(shí)刻由上述第一拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理，上述立體距離運(yùn)算單元使用在沒有投影不可見光的時(shí)刻由上述第一拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像和由上述第二拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理。(4)一種距離測量裝置，其特征在于，包括:第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性；第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在上述不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，檢測拍攝圖像中的投影到被攝體上的上述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；立體距離運(yùn)算單元，對上述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和上述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與上述被攝體間的距離的距離信息；距離運(yùn)算控制單元，對上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和上述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制；和距離運(yùn)算校正單元，計(jì)算并存儲(chǔ)上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和上述立體距離運(yùn)算單元進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)使用的校正信息，上述距離運(yùn)算控制部將上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元的距離測量范圍和上述立體距離運(yùn)算單元的距離測量范圍設(shè)定為部分重疊，上述距離運(yùn)算校正單元，根據(jù)上述重疊的距離測量范圍中的上述利用不可見光的距離測量單元所運(yùn)算出的距離信息和上述立體距離運(yùn)算單元所運(yùn)算出的距離信息，計(jì)算上述利用不可見光的距離運(yùn)算單元或上述立體距離運(yùn)算單元進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)使用的校正信息并將其存儲(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠以低部件成本、低運(yùn)算開銷獲得高性能距離信息的距離測量裝置。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖。圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的針對圖案光距離運(yùn)算處理的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的針對立體距離運(yùn)算處理的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖5是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離信息整合流程的一例的圖。圖6是表示本發(fā)明 第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理和距離信息整合處理的另一例的圖。圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的立體距離運(yùn)算處理的圖。圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的立體距離運(yùn)算處理的第二圖。圖9是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第二示意圖。圖10是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的靈敏度修正處理的圖。圖11是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制流程之一例的圖。圖12是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的時(shí)序控制處理的一例的圖。圖14是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖15是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖16是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖17是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算信息校正流程的一例的圖。圖18是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。
圖19是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。附圖標(biāo)記說明0101第一拍攝部0102第二拍攝部0103紅外圖案投影部0104圖案光距離運(yùn)算部0105立體距離運(yùn)算部0106距離運(yùn)算控制部0107距離信息整合部0108影像輸出部0201距離測量裝置0202第一人物0203第二人物

0301第一人物0302第二人物0303第三人物0401第一人物0402第二人物0701第一人物0702第二人物0901第一拍攝部0902第二拍攝部0903紅外圖案投影部0904圖案光距離運(yùn)算部0905體距離運(yùn)算部0906距離運(yùn)算控制部0907距離信息整合部0908影像輸出部0909被攝體識(shí)別部1001第一人物1002第二人物1003植物1201第一拍攝部1202第二拍攝部1203紅外圖案投影部1204圖案光距離運(yùn)算部1205體距離運(yùn)算部1206距離運(yùn)算控制部1207距離信息整合部
1208影像輸出部1210時(shí)序控制部1211被攝體追蹤部1501第一拍攝部1502第二拍攝部1503紅外圖案投影部1504圖案光距離運(yùn)算部1505立體距離運(yùn)算部1506距離運(yùn)算控制部1507距離信息整合部1508影像輸出部1502_1立體運(yùn)算用攝像機(jī)信號(hào)處理部1502_2影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部1601第一拍攝部1602第二拍攝部

1603紅外圖案投影部1604圖案光距離運(yùn)算部1605立體距離運(yùn)算部1606距離運(yùn)算控制部1607距離信息整合部1608影像輸出部1614距離運(yùn)算信息校正部1801_1可見光截止濾光器1802_1紅外截止濾光器1803紅外圖案投影部1804圖案光距離運(yùn)算部1805立體距離運(yùn)算部1806距離運(yùn)算控制部1807距離信息整合部1808影像輸出部1801具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1802具備紅外截止濾光器的第二拍攝部1901第一拍攝部1902第二拍攝部1903紅外圖案投影部1904圖案光距離運(yùn)算部1905立體距離運(yùn)算部1906距離運(yùn)算控制部1907距離信息整合部
1908 影像輸出部1902_1立體運(yùn)算用攝像機(jī)信號(hào)處理部1902_2 影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部
具體實(shí)施例方式以下適當(dāng)使用

本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例1]圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖。圖1中，0101是第一拍攝部，0102是第二拍攝部，0103是紅外圖案投影部，0104是圖案光距離運(yùn)算部，0105是立體距離運(yùn)算部，0106是距離運(yùn)算控制部，0107是距離信息整合部，0108是影像輸出部。圖1所示的距離測量裝置中，拍攝部0101適當(dāng)使用包括變焦透鏡和聚焦透鏡的透鏡組、光圈、快門、CXD或CMOS等感光元件、⑶S、AGC、AD轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，對感光元件上接收到的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)行噪聲去除、邊緣強(qiáng)調(diào)和伽瑪處理等攝像機(jī)信號(hào)處理，輸出影像信號(hào)。拍攝部0102適當(dāng)使用包括變焦透鏡和聚焦透鏡的透鏡組、光圈、快門、紅外截止濾光器、CXD或CMOS等感光元件、⑶S、AGC、AD轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，對感光元件上接收到的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)行噪聲去除、邊緣強(qiáng)調(diào)和伽瑪處理等攝像機(jī)信號(hào)處理，輸出影像信號(hào)。拍攝部0101與拍攝部0102的關(guān)鍵性差異在于有無紅外截止濾光器，拍攝部0101不具備紅外截止濾光器，感光元件除了在可見光波段外在近紅外波段也具有光譜靈敏度特性，能夠拍攝包括近紅外成分的被攝體。而另一方面，拍攝部0102具備紅外截止濾光器，感光元件不具有近紅外波段的光譜靈敏度特性，能夠拍攝除去了近紅外成分的被攝體。紅外截止濾光器以外的構(gòu)成元件在拍攝部0101和拍攝部0102中可以相同，但也可以使視角或焦距等根據(jù)需要而不同。此外，拍攝部0102也可以在感光元件中具備原色或補(bǔ)色的彩色濾光器等，進(jìn)行包括顏色生成處理的攝 像機(jī)信號(hào)處理，輸出彩色影像信號(hào)。紅外圖案投影部0103以在拍攝部0101的視角內(nèi)進(jìn)行投影的方式投影紅外圖案光。紅外圖案投影部0103例如能夠使用可在紅外波段照射二維圖案圖像的投影儀，具備擴(kuò)散板的激光源，或具備能夠在水平和垂直方向上按時(shí)間軸掃描的控制部的激光源等。此外，紅外圖案光例如能夠使用格子圖案或反復(fù)的水平/垂直條紋等圖案、或者在預(yù)先規(guī)定的離散位置上配置了由點(diǎn)群或四邊形群等組合而成的標(biāo)記(mark)的編碼圖案等。拍攝部0101和紅外圖案投影部0103的設(shè)置位置預(yù)先校正，可以通過已知的校正方式，但當(dāng)盡量設(shè)置成光軸平行且設(shè)置間隔較短、并且紅外圖案的投影角與拍攝部0101的視角一致時(shí)，能夠從拍攝部0101的拍攝圖像中高精度地檢測圖案，所以更加優(yōu)選，至少優(yōu)選拍攝部0101與拍攝部0102相比配置在更接近紅外圖案投影部0103的位置上。圖案光距離運(yùn)算部0104通過圖像處理從紅外圖案投影部0103投影紅外圖案光時(shí)拍攝部0101的拍攝圖像中檢測出在被攝體上反射而拍攝到的圖案，根據(jù)檢測出的圖案的信息測定與被攝體間的距離。所照射的圖案的形狀、從拍攝圖像中進(jìn)行圖案的檢測、和根據(jù)檢測圖案運(yùn)算被攝體距離的方法，能夠使用現(xiàn)有的圖案光投影法的方法。作為一例，說明使用編碼圖案的情況的例子。紅外圖案光投影部0103預(yù)先準(zhǔn)備將投影圖案光的水平和垂直坐標(biāo)編碼為固有的標(biāo)記的二維圖案光，對被攝體投影。圖案光距離運(yùn)算部0104對拍攝部0101的拍攝圖像的每個(gè)小區(qū)域?qū)嵤┨卣鼽c(diǎn)檢測處理、視點(diǎn)轉(zhuǎn)換處理和圖案匹配處理等，檢測小區(qū)域內(nèi)拍攝到的標(biāo)記。通過對標(biāo)記解碼，可使投影圖案光中標(biāo)記的位置與拍攝圖像中拍攝到的標(biāo)記的位置相關(guān)聯(lián)，因此能夠基于三角測量的原理計(jì)算與被攝體間的距離。對于得到的距離信息，也可以參考空間方向和時(shí)間軸方向的信息進(jìn)行平滑化處理和異常值去除處理，實(shí)現(xiàn)欠缺的距離信息的插值和精度提高。此外，也可以將圖案檢測用的匹配處理的結(jié)果和與周邊部分的距離信息間的相關(guān)性，作為計(jì)算出的距離的似然性、即評(píng)價(jià)值輸出。立體距離運(yùn)算部0105使用第一拍攝部0101輸出的拍攝圖像和拍攝部0102輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算距離信息和信息的可靠度并將其輸出。使用立體圖像處理部0105進(jìn)行的立體圖像處理中，包括:用于從彩色影像生成亮度信息的亮度生成處理，拍攝部的靈敏度修正處理，透鏡畸變修正處理和圖像間倍率修正處理/平行化處理等校正處理，用于進(jìn)行噪聲去除的低通濾波處理等前處理，邊緣檢測等特征量運(yùn)算處理，在規(guī)定的搜索范圍內(nèi)使用歸一化互相關(guān)、絕對差值和(Sum of Absolute Difference，SAD)或增量符號(hào)相關(guān)等塊匹配或space-sweep法等各種相關(guān)運(yùn)算處理進(jìn)行立體圖像間的對應(yīng)點(diǎn)檢索以取得視差信息的立體匹配處理，通過排序?yàn)V波處理和作標(biāo)記等來進(jìn)行奇點(diǎn)去除的后處理，和使用視差信息運(yùn)算距離信息的距離計(jì)算處理等，也可以輸出處理途中得到的信息，例如立體匹配處理中得到的評(píng)價(jià)值和視差信息、搜索區(qū)域中的評(píng)價(jià)值的分布等。因?yàn)榧t外波段光譜靈敏度的有無可能會(huì)導(dǎo)致得到的立體圖像間的靈敏度大為不同，所以例如也可以檢測邊緣成分等特征量，根據(jù)特征量進(jìn)行圖像間的立體匹配，由此即使存在靈敏度差異也能夠穩(wěn)定地測定距離。距離運(yùn)算控制部0106將圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)所需的控制信息作為距離運(yùn)算條件設(shè)定并輸出。作為這樣的控制信息，例如可以列舉圖案光距離運(yùn)算部0104檢測圖案時(shí)的判定閾值和立體距離運(yùn)算部0105在立體圖像間進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)搜索時(shí)的搜索范圍等。具體的作用使用圖2、圖3、圖4在后文中敘述。距離信息整合部0107將圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105輸出的各距離信息整合為一個(gè)距離信息輸出。關(guān)于距離信息的整合，使用圖5在后文中敘述。影像輸出部0108將拍攝部0102輸出的拍攝圖像轉(zhuǎn)換為符合所要求的輸出影像規(guī)格的影像格式，對未圖示的顯示器或PC等輸出。也可以根據(jù)需要進(jìn)行影像的編碼，輸出壓縮后的影像。由此，能夠使用簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行通常的影像拍攝，并組合圖案光投影法和立體法生成并輸出高精度的距離信息。 其中，圖案光距離運(yùn)算部0104的圖案光距離運(yùn)算處理、立體距離運(yùn)算部0105的立體距離運(yùn)算處理、距離運(yùn)算控制部0106的距離運(yùn)算控制處理和距離信息整合部0107的距離信息整合處理，由攝像機(jī)內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫腖S1、PC的軟件或GPU等進(jìn)行。也可以采取由專用的LSI或附屬的微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的一部分，由PC進(jìn)行其余的處理的方式。圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖2所示的距離運(yùn)算控制處理由距離運(yùn)算控制部0106實(shí)施。圖2中，0201是本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置，0202是第一人物，0203是第二人物，設(shè)想第一人物0202是自距離測量裝置0201起以光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)存在于距離Z[m]的近處的人物，第二人物0203是存在于距離Z[m]的遠(yuǎn)處的被攝體。本例中，距離運(yùn)算控制部0106控制各距離運(yùn)算部的距離運(yùn)算條件，使得圖案光距離運(yùn)算部0104對距離Z[m]的近處的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算、立體距離運(yùn)算部0105對距離Z[m]的遠(yuǎn)處的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算。關(guān)于作為測量范圍切換基準(zhǔn)的距離Z[m]，考慮到圖案光離照射部越遠(yuǎn)則越衰減，例如可預(yù)先設(shè)定大致的極限距離，使得當(dāng)圖案光在關(guān)注的被攝體——例如人物的皮膚上反射時(shí)，在拍攝影像中能夠以一定的信號(hào)水平拍攝到。此時(shí)，對于反射的圖案光的信號(hào)水平較強(qiáng)、用第一拍攝部OlOl拍攝的圖像就能夠以足夠高的精度檢測圖案的被攝體人物0202，能夠通過圖案光距離運(yùn)算處理高精度地獲取距離信息。另一方面，對于因處在遠(yuǎn)離距離測量裝置的位置所以圖案光衰減嚴(yán)重、難以從圖像上檢測出的被攝體人物0203，為了避免圖案光的影響導(dǎo)致誤匹配，能夠通過立體距離運(yùn)算處理獲取高精度的距離信息，能夠兼顧距離精度和可測量的距離范圍。本例中，只采用Z[m]這一個(gè)判定基準(zhǔn)來選擇使用哪一個(gè)距離運(yùn)算處理，但是考慮到在距離測量裝置0201非常近的位置，在被攝體上反射的圖案光無法合焦、無法從拍攝圖像中檢測到等情況，例如也可以進(jìn)行控制，使得圖案光距離運(yùn)算部0104對于與距離測量裝置0201相距Zl [m]至Z2[m]的范圍中存在的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算、立體距離運(yùn)算部0105對于其他范圍中存在的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算。這樣，通過控制成基于與距離測量裝置0201的距離而由圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105測定與被攝體的距離，能夠適應(yīng)性地對能夠照射到圖案光的被攝體實(shí)施圖案光距離運(yùn)算，對無法照射到圖案光的被攝體實(shí)施立體距離運(yùn)算，從而能夠進(jìn)行高精度、大范圍的距離測量。圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的針對圖案光距離運(yùn)算處理的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖3所示的距離運(yùn)算控制處理由距離運(yùn)算控制部0106實(shí)施。圖3中，0301是第一人物，0302是第二人物，0303是第三人物，第一人物0301是自距離測量裝置0201起以光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)存在于距離Z[m]的近處的人物，第二人物0302是存在于距離Z [m]的遠(yuǎn)處、圖案光的反射在拍攝圖像中略微被拍攝到的被攝體人物，第三人物0303是存在于更遠(yuǎn)處、圖案光的反射在拍攝圖像中完全沒有被拍攝到的被攝體人物。此時(shí)，對于第二人物0302，在拍攝圖像中圖案光略微被拍攝到，但容易受到噪聲的影響，難以利用圖案光進(jìn)行準(zhǔn)確的距離測量。于是，距離運(yùn)算控制部0106以作為圖案光距離運(yùn)算部0104進(jìn)行距離測量的測量邊界的Z[m]為基準(zhǔn)，設(shè)定從拍攝圖像中檢測出的標(biāo)記的面積或信號(hào)水平的閾值，圖案光距離運(yùn)算部0104對檢測出的標(biāo)記的面積和信號(hào)水平與閾值進(jìn)行比較，如果標(biāo)記的面積和信號(hào)水平中的一方或雙方超過閾值則實(shí)施距離運(yùn)算處理。標(biāo)記的面積由照射光的擴(kuò)散程度和與拍攝部間的距離確定，標(biāo)記的信號(hào)水平與隨著被攝體與拍攝部間的距離而變化的衰減率相關(guān)，所 以圖案光距離運(yùn)算部0104能夠僅對存在于距離Z[m]以內(nèi)的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算，能夠?qū)崿F(xiàn)處理成本的降低。對于與距離Z[m]對應(yīng)的標(biāo)記的面積或信號(hào)水平的閾值，可預(yù)先確定而生成對應(yīng)表，保存在非易失性存儲(chǔ)器等中。實(shí)際上，標(biāo)記的信號(hào)水平會(huì)因被攝體的成份等受到影響，所以也可以將標(biāo)記的面積和信號(hào)水平區(qū)分使用，例如，在關(guān)注的被攝體是固定被攝體的情況下使用標(biāo)記的信號(hào)水平，而在要得到多種被攝體的距離信息的情況下僅使用標(biāo)記的面積信息。此外，也可以采取這樣的方法，即，預(yù)先使閾值具有一定的余量，使得比Z[m]更遠(yuǎn)的被攝體的標(biāo)記也能夠檢測到，但在根據(jù)檢測標(biāo)記運(yùn)算出的距離比Z[m]更遠(yuǎn)的情況下除去該信息。這樣，通過由距離運(yùn)算控制部0106控制針對圖案光的檢測結(jié)果的閾值處理，圖案光距離運(yùn)算部0104能夠高速且穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的測量范圍的距離運(yùn)算。圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的針對立體距離運(yùn)算處理的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖4所示的距離運(yùn)算控制處理由距離運(yùn)算控制部0106實(shí)施。圖4中，0401是第一人物，0402是第二人物，第一人物0301是自距離測量裝置0201起以光軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)存在于距離Z [m]的近處的人物，第二任務(wù)0302存在于距離Z [m]的遠(yuǎn)處。在進(jìn)行了透鏡畸變修正、平行化處理等校正處理后的立體圖像中，同一被攝體在各圖像上存在于同一線上，圖像間的被攝體的偏移即視差與至被攝體間的距離成反比例，位于距離Z[m]的近處的被攝體0301被拍攝到大于規(guī)定的閾值th3 [像素]的視差，位于距離Z[m]的遠(yuǎn)處的被攝體0302被拍攝到閾值th3 [像素]以下的視差。因此，距離運(yùn)算控制部0106進(jìn)行控制，使得立體距離運(yùn)算部0105在圖像之間使用立體匹配來搜索同一被攝體時(shí)，僅在th3 [像素]以下的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，由此能夠僅對比Z[m]更遠(yuǎn)的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)算量的減少。該閾值th3在已校正的立體攝像機(jī)的情況下能夠關(guān)于距離Z[m]唯一地確定。這樣，通過由距離運(yùn)算控制部0106控制立體匹配的搜索范圍，立體距離運(yùn)算部0105能夠高速且穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的測量范圍的距離運(yùn)算。圖5是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離信息整合流程的一例的圖。圖5所示的距離信息整合流程由距離信息整合部0107實(shí)施。圖5的距離信息整合流程中，在ST0501中，從距離運(yùn)算控制部0106獲取各距離運(yùn)算單元的測量范圍的邊界Z [m]，和用于表示各距離運(yùn)算單元所運(yùn)算出的距離信息之似然性的評(píng)價(jià)值的判定閾值th4。測量范圍的邊界Z和判定閾值th4也可以作為調(diào)整值預(yù)先保存在存儲(chǔ)器中，也可以由用戶通過對話型的接口從未圖示的用戶接口輸入。在ST0502中，獲取由圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息和距離評(píng)價(jià)值。在ST0503中，選擇要整合信息的像素。距離信息是按拍攝圖像的各像素、或者進(jìn)行了采樣(間隔剔除)的像素而獲得的，所以對于可能存在距離信息的像素從左上起按光柵掃描順序進(jìn)行選擇。在ST0504中，判定ST0503中選擇的像素上的由圖案光距離運(yùn)算部0104運(yùn)算出的距離結(jié)果是否小于Z [m]且評(píng)價(jià)值是否大于閾值th4，如果滿足條件則前進(jìn)到ST0505，不滿足則前進(jìn)到ST0506。在ST0505中，采用圖案光距離運(yùn)算部0104運(yùn)算出的距離信息作為該像素的距離信息，前進(jìn)到ST0509。在ST0506中，判定ST0503中選擇的像素上的由立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息的評(píng)價(jià)值是否大于閾值th4，如果滿足條件則前進(jìn)到ST0507，不滿足則前進(jìn)到ST0508。在ST0507中采用立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息作為該像素的距離信息，前進(jìn)到步驟ST0509。在ST0508中，認(rèn)為兩個(gè)距離 運(yùn)算處理都沒有得到更好的信息作為該像素的距離信息，兩個(gè)結(jié)果都不選擇，前進(jìn)到ST0509。在S0509中，判定是否對所有像素都進(jìn)行了距離信息的整合處理，如果存在未整合的像素則對于下一個(gè)像素從ST0503起重復(fù)處理，如果所有像素都完成了整合處理則結(jié)束處理。由此，能夠整合圖案光距離運(yùn)算部0104的距離信息和立體距離運(yùn)算部0105的距離信息，對于整個(gè)圖像得到高精度的距離信息。其中，用于對由圖案光距離運(yùn)算部0104運(yùn)算出的距離信息和由立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息使用評(píng)價(jià)值進(jìn)行閾值處理的閾值th4，在各評(píng)價(jià)值的尺度被歸一化的情況下可以使用相同的閾值，也可以使用不同的閾值，使它們具有調(diào)整的自由度。圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理和距離信息整合處理的另一例的圖。圖6所示的距離運(yùn)算控制處理由距離運(yùn)算控制部0106實(shí)施，距離信息整合處理由距離信息整合部0107實(shí)施。圖6的例子中，距離運(yùn)算控制部0106控制成使得圖案光距離運(yùn)算部0104的距離測量范圍與立體距離運(yùn)算部0105的距離測量范圍一部分重疊。本例中，在自距離測量裝置0601起的距離Z2[m]>Zl[m]的前提下，圖案光距離運(yùn)算部0104對于比Z2[m]近的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算，立體距離運(yùn)算部0105對于比Zl [m]遠(yuǎn)的被攝體進(jìn)行距離運(yùn)算。針對各像素，距離信息整合部0107對Zl [m]的近處的被攝體采用圖案光距離運(yùn)算部0104的距離信息，對Z2[m]的遠(yuǎn)處的被攝體采用立體距離運(yùn)算部0105的距離信息，對存在于Zl[m]至Z2[m]之間的被攝體，采用圖案光距離運(yùn)算部0104運(yùn)算出的距離信息和立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息中評(píng)價(jià)值更高的一方。由此，即使對于圖案光發(fā)生衰減、使用圖案光距離運(yùn)算部0104難以運(yùn)算出準(zhǔn)確距離的位置上的被攝體，通過采用評(píng)價(jià)值更高的距離運(yùn)算單元的結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)精度的提高。圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的立體距離運(yùn)算處理的圖。圖7所示的立體距離運(yùn)算處理由立體距離運(yùn)算部0105實(shí)施。圖7中，(a)是第一拍攝部0101輸出的拍攝圖像，(b)是對第一拍攝部0101輸出的拍攝圖像進(jìn)行了圖案去除處理后的拍攝圖像，(c)是第二拍攝部0102輸出的拍攝圖像，其中0701是第一人物，0702是第二人物，設(shè)想第一人物0701是圖6的例子中存在于Zl [m]到Z2[m]之間、作為由立體距離運(yùn)算部0105進(jìn)行距離運(yùn)算的對象但被圖案照射到的人物，第二人物0702是存在于Z2[m]的遠(yuǎn)處、位于圖案照射不到的位置的人物。此時(shí)，對于第一人物0701，在能夠拍攝紅外波段的第一拍攝部0101所輸出的拍攝圖像(a)中圖案會(huì)因反射而被拍攝到，在過濾掉紅外波段的第二拍攝部0102所輸出的拍攝圖像(b)中圖案沒有被拍攝到，所以在立體圖像處理的立體匹配中會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)誤匹配，難以檢測出正確的對應(yīng)點(diǎn)。該情況下，作為前處理，立體距離運(yùn)算部0105通過特征點(diǎn)檢測或模板匹配等進(jìn)行圖案光檢測處理，然后使用平滑化處理或亮度修正處理來進(jìn)行圖案光去除處理，生成除去了圖案光的圖像(b)，在與第二拍攝部0102所輸出的拍攝圖像(b)之間進(jìn)行立體匹配處理，由此對于被圖案光照射到的被攝體也能夠進(jìn)行距離信息的運(yùn)算。圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的立體距離運(yùn)算處理的第二圖。圖8所示的立體距離運(yùn)算處理由立體距離運(yùn)算部0105實(shí)施。圖8中，(a)是圖案光距離運(yùn)算部0104作為距離信息的一例輸出的距離圖像，(b)是立體距離運(yùn)算部0105作為距離信息的一例輸出的以第一拍攝圖像為基準(zhǔn)圖像時(shí)的距離圖像，(c)是立體距離運(yùn)算部0105作為距離信息的一例輸出的以第二拍攝圖像為基準(zhǔn)圖像時(shí)的距離圖像，(d)是對(a)和(b)進(jìn)行整合而生成的距離圖像。此處，距離圖像中，將各距離運(yùn)算單元所運(yùn)算出的距離信息可視化為圖像，以較濃的顏色表示被攝體存在于 近處，較淺的顏色表示被攝體存在于遠(yuǎn)處。此外，白色表示不是距離運(yùn)算的對象、沒有得到距離信息的被攝體。立體距離運(yùn)算部0105以第一拍攝部0101輸出的拍攝圖像和第二拍攝部0102輸出的拍攝圖像中的任一個(gè)作為基準(zhǔn)圖像，進(jìn)行與各像素對應(yīng)的距離信息的運(yùn)算。此時(shí)，能夠?qū)x擇為基準(zhǔn)圖像的圖像的各像素獲取距離信息。于是，立體距離運(yùn)算部0105用第一拍攝部0101輸出的拍攝圖像作為基準(zhǔn)圖像。由此，因?yàn)槟軌驅(qū)ν粋€(gè)像素獲得圖案光距離運(yùn)算部0104運(yùn)算出的距離信息，所以在距離信息整合部0107整合距離信息時(shí)，不需要因在不同像素中得到同一被攝體的距離信息而進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理等，能夠用較少的運(yùn)算開銷進(jìn)行距離信息整合處理。圖9是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第二示意圖。圖9中0901是第一拍攝部，0902是第二拍攝部，0903是紅外圖案投影部，0904是圖案光距離運(yùn)算部，0905是立體距離運(yùn)算部，0906是距離運(yùn)算控制部，0907是距離信息整合部，0908是影像輸出部，0909是被攝體識(shí)別部，相對于圖1所示的表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖，增加了被攝體識(shí)別部0909。
圖9所示的距離測量裝置中，被攝體識(shí)別部0909對第一拍攝部0901輸出的拍攝圖像和第二拍攝圖像0902輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于亮度信息、顏色信息和亮度分布的信息等進(jìn)行特定的被攝體的識(shí)別。立體距離運(yùn)算部0905基于由被攝體識(shí)別部0909輸出的被攝體識(shí)別信息，按被攝體以不同的系數(shù)進(jìn)行圖像間的靈敏度修正處理，作為立體圖像處理的前處理。因?yàn)閷τ诿糠N被攝體的成分，紅外波段中的光的反射率和吸收率不同，所以可拍攝紅外波段的第一拍攝部0901和紅外波段被過濾掉的第二拍攝部0902的拍攝靈敏度，按被攝體的種類而不同。于是，通過按被攝體的種類以不同系數(shù)進(jìn)行靈敏度修正，能夠合適地修正畫面之間的靈敏度，能夠提高使用立體圖像處理進(jìn)行距離運(yùn)算處理的運(yùn)算精度。此外，使用立體圖像處理進(jìn)行匹配處理時(shí)，也可以通過不使用亮度而是使用亮度的增量符號(hào)的增量符號(hào)相關(guān)等匹配方法，實(shí)現(xiàn)對于紅外波段的靈敏度差的魯棒性的進(jìn)一步提高。圖10是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的靈敏度修正處理的圖。圖10所示的靈敏度修正處理由立體距離運(yùn)算部0905實(shí)施。圖10中，1001是第一人物，1002是第二人物，1003是植物。植物與人物相比對紅外波段的光的反射率較高，所以立體距離運(yùn)算部0905基于被攝體識(shí)別部0909所輸出的被攝體識(shí)別信息對植物以比人物更大的系數(shù)進(jìn)行靈敏度修正，由此能夠按被攝體來合適地修正圖像間的靈敏度。被攝體識(shí)別部0909例如可以根據(jù)第二拍攝部0102輸出的彩色圖像中綠色的色彩信息或細(xì)微的亮度變化的分布等判定其類似為植物，由此進(jìn)行識(shí)別，但也可以適當(dāng)使用其他已知的被攝體識(shí)別方法。這樣，通過按被攝體進(jìn)行合適的靈敏度修正，能夠一致地進(jìn)行立體圖像處理，可進(jìn)行高精度的距離運(yùn)笪圖11是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制流程之一例的圖。圖2所示的距離運(yùn)算控制的一例中，將圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105控制成分別在基于與距離測量裝置的距離的距離測量范圍內(nèi)進(jìn)行距離運(yùn)算，但圖11所示的距離運(yùn)算控制流程的一例中，圖案光距離運(yùn)算部0104和立體距離運(yùn)算部0105與到距離測量裝置的距離無關(guān)地按被攝體單位進(jìn)行距離運(yùn)算。圖11所示的距離運(yùn)算控制流程，在STllOl中，圖案光距離運(yùn)算部0104實(shí)施距離運(yùn)算處理，輸出距離信 息。在ST1102中，距離運(yùn)算控制部0106取得圖案光距離運(yùn)算部0104的運(yùn)算結(jié)果，將運(yùn)算評(píng)價(jià)值低、判斷為沒有得到準(zhǔn)確的距離的像素位置選擇并輸出。在STl 103中，立體距離運(yùn)算部0105從距離運(yùn)算控制部0106取得由圖案光距離運(yùn)算部0104不能夠進(jìn)行距離運(yùn)算的像素位置，對該像素通過立體圖像處理來實(shí)施距離運(yùn)算處理。在SI 104中，距離信息整合部0107整合距離運(yùn)算結(jié)果，將由圖案光距離運(yùn)算部0104不能夠進(jìn)行距離運(yùn)算的像素的距離信息置換為由立體距離運(yùn)算部0105運(yùn)算出的距離信息。由此，對于雖然存在于接近距離測量裝置的位置但由于吸收紅外波段的光而導(dǎo)致在拍攝圖像中不能夠檢測到圖案、因而不能夠由圖案光距離運(yùn)算部0104進(jìn)行距離運(yùn)算的被攝體，也能夠由立體距離運(yùn)算部0105進(jìn)行準(zhǔn)確的距離運(yùn)算。對于圖案衰減嚴(yán)重的遠(yuǎn)處的被攝體，也能夠同樣由立體距離運(yùn)算部0105進(jìn)行準(zhǔn)確的距離運(yùn)算。此外，立體距離運(yùn)算部0105僅對無法由圖案光距離運(yùn)算部0104獲得距離的像素進(jìn)行距離運(yùn)算即可，所以能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算量的減少。由此可以實(shí)現(xiàn)低成本，并且對于無法通過圖案光距離運(yùn)算來測量距離的被攝體可以使用立體距離運(yùn)算進(jìn)行距離測量，由此能夠防止距離信息的欠缺。這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠用有限的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度且可測量范圍大的距離測量，能夠?qū)崿F(xiàn)距離測量裝置的低成本化和性能提高。[實(shí)施例2]圖12是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖12中，1201是第一拍攝部，1202是第二拍攝部，1203是紅外圖案投影部，1204是圖案光距離運(yùn)算部，1205是立體距離運(yùn)算部，1206是距離運(yùn)算控制部，1207是距離信息整合部，1208是影像輸出部，1210是時(shí)序控制部，1211是被攝體追蹤部，相對于圖1所示的表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝直的第一不意圖，添加了時(shí)序控制部1210和被攝體追蹤部1211。圖12所示的距離測量裝置中，時(shí)序控制部1210基于距離測量控制部1206輸出的控制時(shí)序信息，對紅外圖案投影部1203的紅外圖案的投影期間、第一拍攝部1201和第二拍攝部1202的拍攝時(shí)刻與拍攝影像的輸出時(shí)刻、圖案光距離運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205的距離運(yùn)算時(shí)刻進(jìn)行控制，由此，使圖案光距離運(yùn)算部1204同步地對投影紅外圖案時(shí)第一拍攝部1201輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理，使立體距離運(yùn)算部1205同步地對沒有投影紅外圖案時(shí)第一拍攝部1201和第二拍攝部1202輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理。由此，因?yàn)榱Ⅲw距離運(yùn)算部1205能使用沒有受到圖案光影響的圖像進(jìn)行立體圖像處理，所以能夠提高距離運(yùn)算精度。被攝體追蹤部1211單獨(dú)地或組合地使用第一拍攝部1201輸出的拍攝圖像、影像輸出部1208輸出的輸出影像或距離信息整合部1207輸出的距離信息，按每幀進(jìn)行背景扣除處理、標(biāo)記處理、濾波處理等檢測移動(dòng)人物等特定的被攝體，使用時(shí)間軸方向上的檢測出的被攝體的變化信息進(jìn)行被攝體的追蹤。距離運(yùn)算控制部1206獲取被攝體追S示部1211的被攝體追S示結(jié)果，決定在下一巾貞中由圖案光距尚運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205中的哪一個(gè)來運(yùn)算追蹤的被攝體的距離，并對時(shí)序控制部1210輸出控制時(shí)序信息，以使決定好的距離運(yùn)算單元變得有效。由此，在將距離檢測裝置應(yīng)用于檢測入侵者的情況下，在想要進(jìn)行入侵者的追蹤等需要高精度地運(yùn)算特定被攝體的距離信息的情況下，能夠通過適應(yīng)性地切換使用圖案光距離運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205來實(shí)施聞精度的距尚 目息的獲取和追蹤。圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的時(shí)序控制處理的一例的圖。圖13所示的時(shí)序控制處理 由時(shí)序控制部1210實(shí)施。圖13中橫軸表示時(shí)間軸，縱軸表示處理的種類，表示了每一幀中哪一個(gè)處理工作。本例中，設(shè)想控制成使得圖案光距離運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205每隔一幀交替、間歇地進(jìn)行距離運(yùn)算處理。紅外圖案光照射部1203按每一幀切換紅外圖案光照射的有無，圖案光距離運(yùn)算部1204在照射圖案光的期間中第一拍攝部1201進(jìn)行曝光而輸出拍攝到的影像的時(shí)刻進(jìn)行距離運(yùn)算，立體距離運(yùn)算部1205在沒有照射圖案光的期間中第一拍攝部1201和第二拍攝部1202分別進(jìn)行曝光而輸出拍攝到的影像的時(shí)刻進(jìn)行距離運(yùn)算，距離信息整合部1207在得到圖案光距離運(yùn)算部1204的距離運(yùn)算結(jié)果和立體距離運(yùn)算部1205的距離運(yùn)算結(jié)果這雙方的時(shí)刻進(jìn)行距離信息的整合。此外，影像輸出部1208在每一幀中將第二拍攝部1202輸出的拍攝圖像作為顯示影像輸出。由此，距離測量裝置能夠在所有幀中輸出拍攝影像，并且以一半的幀間隔輸出高精度的距離信息。其中，上述例子中，圖案光距離運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205交替進(jìn)行距離運(yùn)算，但是，例如考慮到遠(yuǎn)處的被攝體重要性較低，也可以通過使立體距離運(yùn)算部1205的實(shí)施頻度小于圖案光距離運(yùn)算部1204的實(shí)施頻度，來提高近處的被攝體的距離信息的更新頻度。
圖14是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算控制處理的一例的圖。圖14所示的距離運(yùn)算控制處理由距離運(yùn)算控制部1206實(shí)施。圖14所示的距離運(yùn)算控制處理中，Ca)是時(shí)刻t時(shí)的第一拍攝部1201的拍攝圖像，(b)是時(shí)刻t+α?xí)r的第一拍攝部1201的拍攝圖像，(c)是時(shí)刻t+β時(shí)的第一拍攝部1201的拍攝圖像，設(shè)想人物在從時(shí)亥Ijt到時(shí)刻t+β的期間中從距離測量裝置向遠(yuǎn)方移動(dòng)。此時(shí)，被攝體追蹤部1211將人物檢測為入侵者并進(jìn)行追蹤，距離運(yùn)算控制部1206從被攝體追蹤部1211取得人物的追蹤結(jié)果。時(shí)刻t時(shí)人物位于與距離測量裝置相距較近的距離Zl [m]以內(nèi)，因此決定時(shí)序控制部1210的控制時(shí)刻以使得下一幀中由圖案光距離運(yùn)算部1204進(jìn)行距離運(yùn)算處理，時(shí)刻t+β時(shí)人物位于與距離測量裝置相距較遠(yuǎn)的距離Z2 [m]的更遠(yuǎn)處，因此決定時(shí)序控制部1210的控制時(shí)刻以使得下一幀中由立體距離運(yùn)算部1205進(jìn)行距離運(yùn)算處理，由此能夠分別得到精度較高的距離信息，當(dāng)人物位于Zl [m]與Z2[m]之間的時(shí)刻t+a時(shí)，決定控制時(shí)刻以使得圖案光距離運(yùn)算部1204和立體距離運(yùn)算部1205同時(shí)進(jìn)行距離測量，防止發(fā)生距離的漏測量。由此，根據(jù)關(guān)注的被攝體的位置進(jìn)行合適的距離測量，從而進(jìn)行高精度的距離信息的犾取和追蹤。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過按照時(shí)間軸切換圖案光距離運(yùn)算和立體距離運(yùn)算，在立體距離運(yùn)算時(shí)能夠進(jìn)行不受到圖案光影像的高精度的距離運(yùn)算。[實(shí)施例3]圖15是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖15中，1501是第一拍攝部，1502是第二拍攝部，1502_1是立體運(yùn)算用攝像機(jī)信號(hào)處理部，1502_2是影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部，1503是紅外圖案投影部，1504是圖案光距離運(yùn)算部，1505是立體距離運(yùn)算部，1506是距離運(yùn)算控制部，1507是距離信息整合部，1508是影像輸出部，相對于圖1所示的表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖，第二拍攝部1502具有多個(gè)攝像機(jī)信號(hào)處理部。圖15所示的距離測量裝置 中，拍攝部1502由包括變焦透鏡和聚焦透鏡的透鏡組、光圈、快門、紅外截止濾光器、CCD或CMOS等感光元件、CDS、AGC、AD轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，對感光元件上接收到的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，立體運(yùn)算用攝像機(jī)信號(hào)處理部1502_1進(jìn)行亮度生成處理、噪聲去除處理、邊緣強(qiáng)調(diào)處理等除了非線性特性的信號(hào)處理外的攝像機(jī)信號(hào)處理，對立體距離運(yùn)算部1505輸出。此外，影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部1502_2進(jìn)行亮度生成處理、色彩生成處理、噪聲去除處理、邊緣強(qiáng)調(diào)處理、非線性的伽瑪處理等攝像機(jī)信號(hào)處理，作為彩色影像信號(hào)對影像輸出部1508輸出。這樣，第二拍攝部1502根據(jù)用途實(shí)施多種信號(hào)處理，由此能夠分別以高S/N在立體距離運(yùn)算部1505中使用適合立體圖像處理的影像、在影像輸出部1508中使用適合彩色圖像的圖像識(shí)別和對顯示器進(jìn)行影像顯示的影像。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)立體距離運(yùn)算的精度提高和顯示影像的S/N提高。[實(shí)施例4]圖16是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖16中，1601是第一拍攝部，1602是第二拍攝部，1603是紅外圖案投影部，1604是圖案光距離運(yùn)算部，1605是立體距離運(yùn)算部，1606是距離運(yùn)算控制部，1607是距離信息整合部，1608是影像輸出部，1614是距離運(yùn)算信息校正部，相對于圖1所示的表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖，添加了距離運(yùn)算信息校正部1614。
圖16所示的距離測量裝置中，距離運(yùn)算信息校正部1614從圖案光距離運(yùn)算部1604和立體距離運(yùn)算部1605獲取距離信息，對針對同一被攝體的距離信息進(jìn)行比較，由此運(yùn)算并更新供圖案光距離運(yùn)算部1604或立體距離運(yùn)算部1605計(jì)算絕對距離用的校正信息。由此，當(dāng)在圖案光距離運(yùn)算部1604和立體距離運(yùn)算部1605的一方中，雖然能夠運(yùn)算出與周邊的相對距離信息、但因焦距等尺度不明而不能夠準(zhǔn)確測定絕對距離時(shí)，能夠?qū)⒘硪环降慕^對距離的信息用作指導(dǎo)信息而進(jìn)行校正以能夠運(yùn)算絕對距離。圖17是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的距離測量裝置的距離運(yùn)算信息校正流程的一例的圖。本例中，設(shè)想使用第一拍攝部1601和第二拍攝部1602的拍攝圖像進(jìn)行立體距離運(yùn)算時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了校正，能夠取得與被攝體間的絕對距離，但使用第一拍攝部1601的拍攝圖像和紅外圖案投影部1603的投影圖案光進(jìn)行圖案光距離運(yùn)算時(shí)，沒有進(jìn)行紅外圖案投影部1603的焦距等的嚴(yán)密校正，所以不能夠取得相對的距離信息的情況。圖17中，在ST1701中，圖案光距離運(yùn)算部1604實(shí)施圖案光距離運(yùn)算處理，對與被攝體間的相對估算的距離信息進(jìn)行運(yùn)算。在ST1702中，立體距離運(yùn)算部1605實(shí)施立體距離運(yùn)算處理，對與被攝體間的高精度的絕對距離信息進(jìn)行運(yùn)算。在ST1703中，距離運(yùn)算信息校正部1614選擇通過圖案光距離運(yùn)算處理和立體距離運(yùn)算處理雙方均已能夠取得評(píng)價(jià)值為閾值以上的距離信息的像素。在ST1704中，距離運(yùn)算信息校正部1614對ST1703中選擇的像素基于立體距離運(yùn)算處理部1605輸出的絕對距離信息計(jì)算由圖案光距離運(yùn)算部1604運(yùn)算絕對距離信息所需的焦距等信息，作為校正信息保存在存儲(chǔ)器等中。由此，之后通過使用該校正信息，圖案光距離運(yùn)算部1604也可以進(jìn)行絕對距離的計(jì)算。此外，也可以定期地執(zhí)行圖17所示距離測量裝置的距離運(yùn)算信息校正流程，抑制經(jīng)年變化引起的絕對距離運(yùn)算精度的降低。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過比較圖案光距離運(yùn)算和立體距離運(yùn)算中運(yùn)算出的距離信息，能夠根據(jù)一方的距離運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行另一方的距離運(yùn)算的校正。[實(shí)施例5]
圖18是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖。圖18中，1801_1是可見光截止濾光器，1801是具備可見光截止濾光器的第一拍攝部，1802_1是紅外截止濾光器，1802是具備紅外截止濾光器的第二拍攝部，1803是紅外圖案投影部，1804是圖案光距離運(yùn)算部，1805是立體距離運(yùn)算部，1806是距離運(yùn)算控制部，1807是距離信息整合部，1808是影像輸出部，相對于圖1所示的表示本發(fā)明第一實(shí)施例的距離測量裝置的第一示意圖，將第一拍攝部0101置換為具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801。第一拍攝部0101與具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801的關(guān)鍵性差異在于可見光截止濾光器的有無，在拍攝部0101中，感光元件具備可見光和近紅外波段的光譜靈敏度特性，能夠拍攝包括近紅外成分的被攝體。而另一方面，具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801中具有可見光截止濾光器，感光元件沒有可見光波段的光譜靈敏度特性，能夠拍攝除去了可見光成分的被攝體。因此，圖案光距離運(yùn)算部1804在通過圖像處理從紅外圖案投影部1803投影紅外圖案光時(shí)具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801的拍攝圖像中檢測在被攝體上反射而被拍攝到的圖案時(shí)，與包括可見光成分的拍攝圖像相比，能夠容易地進(jìn)行紅外圖案與其他被攝體的識(shí)別，具有能夠?qū)崿F(xiàn)提高檢測性能而提高距離測量精度、減少外部干擾的影響、降低檢測處理中的計(jì)算開銷的優(yōu)點(diǎn)。
立體距離運(yùn)算部1805使用具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801輸出的包括紅外成分的拍攝圖像，和具備紅外截止濾光器的第二拍攝部1802輸出的包括可見光成分的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出距離信息和信息的可靠度出。此時(shí)，因?yàn)榱Ⅲw圖像之間的光譜靈敏度存在較大差異，所以不使用亮度信息進(jìn)行立體匹配，而是改為例如檢測邊緣成分等特征量，用特征量進(jìn)行圖像間的立體匹配，由此即使存在靈敏度差異也能夠穩(wěn)定地檢測距離。對于具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801輸出的包括紅外成分的拍攝圖像，使用基于紅外成分的反射特性來檢測特征量的識(shí)別器，對于具備紅外截止濾光器的第二拍攝部1802輸出的包括可見光成分的拍攝圖像，使用基于可見光成分的反射特性來檢測特征量的識(shí)別器，由此能夠?qū)崿F(xiàn)檢測精度的提高。此外，具備可見光截止濾光器的第一拍攝部1801，在室外能夠使用自然光中包括的紅外波段的光來拍攝被攝體的紅外成分，但在夜間和室內(nèi)等，也可以將本發(fā)明第五實(shí)施例的距離測量裝置與紅外LED等光源組合使用，由此能夠穩(wěn)定地拍攝被攝體的紅外成分。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，能夠提高紅外圖案投影的距離測量性能，并且進(jìn)行可測量范圍廣的距離測量，能夠?qū)崿F(xiàn)距離測量裝置的成本降低和性能提高。[實(shí)施例6]圖19是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的距離測量裝置的示意圖。圖19中，1901是第一拍攝部，1902是第二拍攝部，1902_1是立體運(yùn)算用攝像機(jī)信號(hào)處理部，1902_2是影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部，1903是紅外圖案投影部，1904是圖案光距離運(yùn)算部，1905是立體距離運(yùn)算部，1906是距離運(yùn)算控制部，1907是距離信息整合部，1908是影像輸出部。本發(fā)明第三實(shí)施例的距離測量裝置與本發(fā)明第六實(shí)施例的距離測量裝置的關(guān)鍵性差異在于第二拍攝部中紅外截止濾光器的有無。拍攝部1502具備紅外截止濾光器，感光元件具有可見光波段的光譜靈敏度特性，能夠拍攝包括可見光成分的被攝體。另一方面，拍攝部1902不具備紅外截止濾光器，感光元件除可見光以外還在近紅外波段具有光譜靈敏度特性，能夠拍攝包括近紅外成分的被攝體。因此，第一拍攝部1901和第二拍攝部1902具備同樣的光譜靈敏度特性，立體距離運(yùn)算部1906能夠高精度地進(jìn)行立體圖像之間的匹配處理，具有能夠?qū)崿F(xiàn)提高距離測量精度、減 少外部干擾影響、降低檢測處理中的計(jì)算開銷的優(yōu)點(diǎn)。影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部1902_2進(jìn)行亮度生成處理、色彩生成處理、噪聲去除處理、邊緣強(qiáng)調(diào)處理、非線性的伽瑪處理等攝像機(jī)信號(hào)處理，作為彩色影像信號(hào)對影像輸出部1908輸出。此時(shí)，圖19所示的第二拍攝部1902輸出的拍攝圖像包括紅外成分，所以在進(jìn)行色彩生成處理時(shí)，與對圖15所示的第二拍攝部1502輸出的拍攝圖像進(jìn)行色彩生成處理的情況相比，存在色彩重現(xiàn)性降低的可能。因此，影像輸出用攝像機(jī)信號(hào)處理部1902_2也可以不輸出彩色影像信號(hào)，而是改為對影像輸出部1908僅輸出亮度信號(hào)作為影像信號(hào)。由此，能夠抑制色彩重現(xiàn)性降低引起的識(shí)別性降低。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，能夠提高立體圖像處理的距離測量性能，并且進(jìn)行可測量范圍大的距離測量，能夠?qū)崿F(xiàn)距離測量裝置的成本降低和性能提高。此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施例，包括各種變形例。例如，上述實(shí)施例是為了易于理解地說明本發(fā)明而詳細(xì)說明的，并不限定于必須具備說明的所有結(jié)構(gòu)。此外，能夠?qū)⒛硞€(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分置換為其他實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，或者在某個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)上添加其他實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。此外，對于各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分，能夠追加、刪除、置換其他結(jié)構(gòu)。此夕卜，本發(fā)明能 夠用于民用、監(jiān)視、車載、移動(dòng)電話、測量用、工業(yè)用的具有距離測量功能的攝像機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性； 不可見光投影單元，將所述規(guī)定波段的不可見光投影到所述第一拍攝單元的視角內(nèi)； 利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于從拍攝圖像中檢測出的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息；和 距離運(yùn)算控制單元，對所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述不可見光投影單元所投影的所述規(guī)定波段的不可見光是近紅外波段的規(guī)定圖案的光。
3.如權(quán)利要求1或2所述的距離測量裝置，其特征在于: 作為距離運(yùn)算條件，所述距離運(yùn)算控制部令所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元的距離測量范圍為規(guī)定的第一距離測量范圍，令所述立體距離運(yùn)算單元的距離測量范圍為規(guī)定的第二距離測量范圍。
4.如權(quán)利要求3所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述距離運(yùn)算控制部將所述規(guī)定的第一距離測量范圍和所述規(guī)定的第二距離測量范圍設(shè)定為不重疊。
5.如權(quán)利要求3所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述距離運(yùn)算控制部將所述規(guī)定的第一距離測量范圍和所述規(guī)定的第二距離測量范圍設(shè)定為部分重疊。
6.如權(quán)利要求3所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元，根據(jù)所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像中拍攝到的不可見光在圖像上的圖案的大小或信號(hào)水平的強(qiáng)度，僅對位于所述規(guī)定的第一距離測量范圍內(nèi)的被攝體的距離信息進(jìn)行運(yùn)算。
7.如權(quán)利要求3所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述立體距離運(yùn)算單元，根據(jù)所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像中相同被攝體的視差的范圍，僅對位于所述規(guī)定的第二距離測量范圍內(nèi)的被攝體的距離信息進(jìn)行運(yùn)算。
8.如權(quán)利要求1所述的距離測量裝置，其特征在于，還包括: 距離信息整合單元，獲取所述距離運(yùn)算控制部所控制的距離運(yùn)算條件，將所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元所輸出的距離信息與所述立體距離運(yùn)算單元所輸出的距離信息整合為一個(gè)距離信息而輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的距離測量裝置，其特征在于: 在所述立體距離運(yùn)算單元通過立體圖像處理進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)，以所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像作為基準(zhǔn)圖像進(jìn)行立體圖像處理。
10.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性；和 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的包括不可見光的規(guī)定波段的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的不包括不可見光的規(guī)定波段的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息。
11.如權(quán)利要求1或10所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述立體距離運(yùn)算單元，對于所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像，在修正了因可拍攝波段的不同而引起的靈敏度差的基礎(chǔ)上，進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與被攝體間的距離的距離信息。
12.如權(quán)利要求1或10所述的距離測量裝置，其特征在于，還包括: 被攝體識(shí)別單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像或所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，識(shí)別特定的被攝體， 所述立體距離運(yùn)算單元，對于所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像，在對所述被攝體識(shí)別單元所識(shí)別出的特定的被攝體以不同的權(quán)重修正了因可拍攝波段的不同而導(dǎo)致的靈敏度差的基礎(chǔ)上，進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與被攝體間的距離的距離信息。
13.如權(quán)利要求1所述的距離測量裝置，其特征在于: 所述距離運(yùn)算控制單元對距離運(yùn)算條件進(jìn)行控制，使得所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元對圖像內(nèi)的全部或一部分區(qū)域內(nèi)拍攝的被攝體的距離信息進(jìn)行運(yùn)算，所述立體距離運(yùn)算單元僅對不能夠通過所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元運(yùn)算距離信息的被攝體的距離信息進(jìn)行運(yùn)算。
14.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在所述不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性； 不可見光投影單元，將所述規(guī)定波段的不可見光投影到所述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，檢測拍攝圖像中的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 距離運(yùn)算控制單元，對所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制；和 時(shí)序控制單元，對所述不可見光投影單元的不可見光的投影期間、所述第一拍攝單元的拍攝和拍攝圖像輸出時(shí)亥IJ、所述第二拍攝單元的拍攝和拍攝圖像輸出時(shí)亥IJ、所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算時(shí)刻和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算時(shí)刻進(jìn)行控制， 根據(jù)該時(shí)序控制單元所控制的時(shí)序，所述不可見光投影單元在規(guī)定的時(shí)刻進(jìn)行不可見光的投影，所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元使用在投影了不可見光的時(shí)刻由所述第一拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理，所述立體距離運(yùn)算單元使用在沒有投影不可見光的時(shí)刻由所述第一拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像和由所述第二拍攝單元進(jìn)行拍攝而輸出的拍攝圖像進(jìn)行距離運(yùn)算處理。
15.如權(quán)利要求14所述的距離測量裝置，其特征在于，還包括: 被攝體追蹤單元，使用所述第一拍攝單元所拍攝的拍攝圖像、所述第二拍攝單元所拍攝的拍攝圖像、所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元所輸出的距離信息或所述立體距離測量單元所輸出的距離信息，來檢測和追蹤特定的被攝體， 所述距離運(yùn)算控制單元，根據(jù)所述被攝體追蹤單元所輸出的特定的被攝體的追蹤結(jié)果，選擇使用所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元中的一方或雙方， 所述時(shí)序控制單元基于所述距離運(yùn)算控制單元的選擇結(jié)果來控制各單元的動(dòng)作時(shí)刻。
16.如權(quán)利要求1所述的距離測量裝置，其特征在于，還包括: 影像輸出部，用于將所述第二拍攝單元所輸出的拍攝影像輸出到影像顯示介質(zhì)， 所述第二拍攝單元對所述立體距離運(yùn)算部和所述影像輸出部分別輸出通過進(jìn)行不同的攝像機(jī)信號(hào)處理而生成的拍攝圖像。
17.—種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在所述不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性； 利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，檢測拍攝圖像中的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 距離運(yùn)算控制單元，對所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制；和 距離運(yùn)算校正單元，計(jì)算并存儲(chǔ)所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)使用的校正信息， 所述距離運(yùn)算控制部將所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元的距離測量范圍和所述立體距離運(yùn)算單元的距離測量范圍設(shè)定為部分重疊， 所述距離運(yùn)算校正單元，根據(jù)所述重疊的距離測量范圍中的所述利用不可見光的距離測量單元所運(yùn)算出的距離信息和所述立體距離運(yùn)算單元所運(yùn)算出的距離信息，計(jì)算所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元或所述立體距離運(yùn)算單元進(jìn)行距離運(yùn)算時(shí)使用的校正信息并將其存儲(chǔ)。
18.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段不具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性，但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性； 不可見光投影單元，將所述規(guī)定波段的不可見光投影到所述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于從拍攝圖像中檢測出的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息；和 距離運(yùn)算控制單元，對所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制。
19.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 不可見光投影單元，將所述規(guī)定波段的不可見光投影到所述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于從拍攝圖像中檢測出的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息；和 距離運(yùn)算控制單元，對所述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制。
20.一種距離測量裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，至少在可見光波段具有光譜靈敏度特性； 第二拍攝單元，至少在不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性； 不可見光投影單元，將所述規(guī)定波段的不可見光投影到所述第一拍攝單元的視角內(nèi)；利用不可見光的距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，基于從拍攝圖像中檢測出的投影到被攝體上的所述規(guī)定波段的不可見光的信息，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息； 立體距離運(yùn)算單元，對所述第一拍攝單元所輸出的拍攝圖像和所述第二拍攝單元所輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，運(yùn)算并輸出與所述被攝體間的距離的距離信息；和 距離運(yùn)算控制單元，對所 述利用不可見光的距離運(yùn)算單元和所述立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算的運(yùn)算條件進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種距離測量裝置，對照射到圖案光的被攝體實(shí)施結(jié)構(gòu)化光方式的距離測量，對其它被攝體實(shí)施立體方式的距離測量，實(shí)現(xiàn)低成本和性能提高。其包括在可見光波段和不可見光的規(guī)定波段具有光譜靈敏度特性的第一拍攝單元，在可見光波段具有光譜靈敏度特性但在不可見光的規(guī)定波段不具有光譜靈敏度特性的第二拍攝單元，不可見光投影單元，對第一拍攝單元輸出的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理而輸出與被攝體間的距離信息的利用不可見光的距離運(yùn)算單元；對第一和第二拍攝單元輸出的拍攝圖像進(jìn)行立體圖像處理，輸出與被攝體間的距離信息的立體距離運(yùn)算單元，和對利用不可見光的距離運(yùn)算單元和立體距離運(yùn)算單元的距離運(yùn)算條件進(jìn)行控制的距離運(yùn)算控制單元。
文檔編號(hào)G01C3/00GK103226014SQ20131002983
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者廣岡慎一郎 申請人:株式會(huì)社日立制作所