專利名稱：信息取得裝置以及物體檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)將光投射到目標(biāo)區(qū)域時的反射光的狀態(tài)來檢測目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的物體的物體檢測裝置、以及適于在該物體檢測裝置中使用的信息取得裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在各個技術(shù)領(lǐng)域都開發(fā)了使用光的物體檢測裝置。在使用了所謂的 距離圖像傳感器的物體檢測裝置中，不僅能檢測二維平面上的平面的圖像，還能檢測檢測對象物體的縱深方向的形狀和運(yùn)動。在相關(guān)的物體檢測裝置中，從激光器光源或LED (LightEmitting Diode，發(fā)光二極管)向目標(biāo)區(qū)域投射預(yù)先決定的波段的光，用CMOS圖像傳感器等的光檢測器來接受(拍攝)該反射光。作為距離圖像傳感器，已知各種類型。在將具有規(guī)定的點(diǎn)圖案的激光照射到目標(biāo)區(qū)域的類型的距離圖像傳感器中，具有點(diǎn)圖案的激光從目標(biāo)區(qū)域反射的反射光被光檢測器接受。然后，基于點(diǎn)在光檢測器上的受光位置，使用三角測量法來檢測出到檢測對象物體的各部(檢測對象物體上的各點(diǎn)的照射位置)為止的距離(例如非專利文獻(xiàn)I)。先行技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I :第19次日本機(jī)器人學(xué)會學(xué)術(shù)演講會(2001年9月18 20日)預(yù)稿集，P1279-1280發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題在上述物體檢測裝置中，對在離開了規(guī)定距離的位置配置基準(zhǔn)面時由光檢測器所接受的點(diǎn)圖案、和實際測量時由光檢測器所接受的點(diǎn)圖案進(jìn)行比較，由此來進(jìn)行距離的檢測。例如，在針對基準(zhǔn)面的點(diǎn)圖案上設(shè)定規(guī)定的尺寸的多個區(qū)域。物體檢測裝置，基于包含在各區(qū)域中的點(diǎn)移動到了實際測量時所接受點(diǎn)圖案上的哪個位置，來對每個區(qū)域檢測出到對象物體為止的距離。這種情況下，設(shè)定在點(diǎn)圖案上的區(qū)域的尺寸越大，距離檢測的精度就越提高。但是，若區(qū)域的尺寸大，則會產(chǎn)生用于進(jìn)行各區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)和實際測量時的點(diǎn)圖案之間的比較、比對的處理量增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這一點(diǎn)而提出，目的在于提供一種能提高距離檢測的精度，并減輕用于距離檢測的處理量的信息取得裝置以及物體檢測裝置。本發(fā)明的第I方式涉及使用光來取得目標(biāo)區(qū)域的信息的信息取得裝置。該形態(tài)所涉及的信息取得裝置具備投射光學(xué)系統(tǒng)，其以規(guī)定的點(diǎn)圖案將激光投射到所述目標(biāo)區(qū)域；受光光學(xué)系統(tǒng)，其按照相對所述投射光學(xué)系統(tǒng)離開規(guī)定的距離地排列的方式來配置，并拍攝所述目標(biāo)區(qū)域；和距離取得部，其基于由所述受光光學(xué)系統(tǒng)拍攝的所述點(diǎn)圖案來取得距存在于目標(biāo)區(qū)域中的物體的各部為止的距離。在此，所述距離取得部在被基準(zhǔn)面反射并由所述受光光學(xué)系統(tǒng)拍攝的基準(zhǔn)點(diǎn)圖案中設(shè)定片段區(qū)域，通過比對距離測量時拍攝目標(biāo)區(qū)域而取得的攝像點(diǎn)圖案、和所述各片段區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，來取得針對所述各片段區(qū)域的距離。所述片段區(qū)域的尺寸，設(shè)定為按所述基準(zhǔn)點(diǎn)圖案的區(qū)域不同。本發(fā)明的第2方式涉及物體檢測裝置。該方式所涉及的物體檢測裝置具有上述第I方式所涉及的信息取得裝置。發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，提供了能提高距離檢測的精度并減輕用于距離檢測的處理量的信息取得裝置以及物體檢測裝置。本發(fā)明的特征透過以下所示的實施方式的說明會變得更明確。但是，以下的實施方式終究只是本發(fā)明的一個實施方式，本發(fā)明乃至各構(gòu)成要件的用于的意義并不受到以下的實施方式中所記載的構(gòu)成的限制。


圖I是表示實施方式所涉及的物體檢測裝置的概略構(gòu)成的圖。圖2是表示實施方式所涉及的信息取得裝置和信息處理裝置的構(gòu)成的圖。圖3是表示實施方式所涉及的投射光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)置狀態(tài)的立體圖。圖4是示意性地表示實施方式所涉及的投射光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖5是示意性地表示實施方式所涉及的對目標(biāo)區(qū)域的激光的照射狀態(tài)的圖以及示意性地表示CMOS圖像傳感器中的激光的受光狀態(tài)的圖。圖6是說明實施方式所涉及的基準(zhǔn)模板的生成方法的圖。圖7是說明對在實施方式所涉及的基準(zhǔn)模板的片段區(qū)域在實際測量時移位到哪個位置進(jìn)行檢測的手法的圖。圖8是驗證將全部的片段區(qū)域設(shè)定為相同尺寸的情況下的距離檢測的精度的結(jié)果的圖。圖9是表示對實施方式所涉及的基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸的示意圖以及說明片段區(qū)域的設(shè)定的圖。圖10是表示針對實施方式所涉及的片段區(qū)域的點(diǎn)圖案的設(shè)定處理以及實際測量時的距離檢測的處理的流程圖。圖11是表示對實施方式所涉及的基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸的變更例的示意圖以及示意性地表示距離檢測信息的圖。圖12是表示實施方式的變更例所涉及的片段區(qū)域的再設(shè)定的處理的流程圖。圖13是表示對實施方式所涉及的基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸的變更例的示意圖。圖14是表示對實施方式所涉及的基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸的變更例的示意圖。
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在本實施方式中，例示了將具有規(guī)定的點(diǎn)圖案的激光照射到目標(biāo)區(qū)域的類型的信息取得裝置。首先，在圖I中示出了本實施方式所涉及的物體檢測裝置的概略構(gòu)成。如圖所示，物體檢測裝置具備信息取得裝置I、和信息處理裝置2。通過來自信號處理裝置2的信號來控制電視機(jī)3。另外，由信息取得裝置I和信息處理裝置2構(gòu)成的裝置相當(dāng)于本發(fā)明的物體檢測裝置。
信息取得裝置I通過向目標(biāo)區(qū)域整體投射紅外光，并用CMOS圖像傳感器接受其反射光，由此取得處于目標(biāo)區(qū)域的物體各部的距離(下面稱作“三維距離信息”)。將所取得的三維距離信息經(jīng)由線纜4而送到信息處理裝置2。信息處理裝置2例如是電視控制用的控制器或游戲機(jī)、個人計算機(jī)等。信息處理裝置2基于從信息取得裝置I接收到的三維距離信息，檢測出目標(biāo)區(qū)域中的物體，并基于檢測結(jié)果來控制電視機(jī)3。例如，信息處理裝置2基于接收到的三維距離信息來檢測出人，并根據(jù)三維距離信息的變化來檢測該人的運(yùn)動。例如，在信息處理裝置2是電視控制用的控制器的情況下，在信息處理裝置2中安裝有如下應(yīng)用程序根據(jù)接收到的三維距離信息來檢測該人的手勢，并按照手勢來對電視機(jī)3輸出控制信號。這種情況下，用戶能通過一邊看著電視機(jī)3 —邊作出規(guī)定的手勢，來使電視機(jī)3執(zhí)行頻道切換、音量的增大/降低等的規(guī)定的功能。另外，例如在信息處理裝置2是游戲機(jī)的情況下，在信息處理裝置2中安裝有如下應(yīng)用程序根據(jù)接收到的三維距離信息來檢測該人的運(yùn)動，并按照檢測到的運(yùn)動來使電視機(jī)畫面上的角色動作，由此來改變游戲的對戰(zhàn)狀況。這種情況下，用戶能通過一邊看著電視機(jī)3 —邊進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)動，來體驗將自身作為電視機(jī)畫面上的角色來進(jìn)行游戲的對戰(zhàn)的臨場感。圖2是表示信息取得裝置I和信息處理裝置2的構(gòu)成的圖。信息取得裝置I具備投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12來作為光學(xué)部的構(gòu)成。此外，信息取得裝置I具備CPU (Central Processing Unit,中央處理單元)21、激光器驅(qū)動電路22、攝像信號處理電路23、輸入輸出電路24和存儲器25，來作為電路部的構(gòu)成。投射光學(xué)系統(tǒng)11將規(guī)定的點(diǎn)圖案的激光照射到目標(biāo)區(qū)域。受光光學(xué)系統(tǒng)12接受從目標(biāo)區(qū)域反射來的激光。之后，參照圖3、4來說明投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12的結(jié)構(gòu)。CPU21按照容納在存儲器25中的控制程序來控制各部。通過相關(guān)的控制程序，對CPU21賦予了用于控制投射光學(xué)系統(tǒng)11內(nèi)的激光器光源111(后述)的激光器控制部21a、和用于生成三維距離信息的三維距離運(yùn)算部21b的功能。激光器驅(qū)動電路22按照來自CPU21的控制信號來驅(qū)動激光器光源111(后述)。攝像信號處理電路23控制受光光學(xué)系統(tǒng)12內(nèi)的CMOS圖像傳感器123 (后述),從而按每一行來依次取入由CMOS圖像傳感器123生成的各像素的信號(電荷)。然后，將取入的信號依次輸出給CPU21。CPU21以從攝像信號處理電路23提供來的信號(攝像信號)為基礎(chǔ)，通過三維距離運(yùn)算部21b進(jìn)行的處理，來算出從信息取得裝置I到檢測對象物的各部為止的距離。輸入輸出電路24控制與信息處理裝置2的數(shù)據(jù)通信。信息處理裝置2具備CPU31、輸入輸出電路32、和存儲器33。另外，在信息處理裝置2中，除了該圖所示的結(jié)構(gòu)以外，還配備有用于進(jìn)行與電視機(jī)3的通信的結(jié)構(gòu)、用于讀取容納在CD-ROM等的外部存儲器中的信息并安裝到存儲器33中的驅(qū)動器裝置等，但為了方便而省略了這些周邊電路 的結(jié)構(gòu)的圖示。CPU31按照存放在存儲器33中的控制程序(應(yīng)用程序)來控制各部。通過相關(guān)的控制程序，對CPU31賦予了用于檢測圖像中的物體的物體檢測部31a的功能。相關(guān)的控制程序例如通過未圖示的驅(qū)動器裝置從CD-ROM中讀取并安裝到存儲器33中。例如，在控制程序是游戲程序的情況下，物體檢測部31a根據(jù)從信息取得裝置I提供來的三維距離信息來檢測圖像中的人及其運(yùn)動。然后，通過控制程序來執(zhí)行用于按照檢測出的運(yùn)動來使電視機(jī)畫面上的角色動作的處理。另外，控制程序是用于控制電視機(jī)3的功能的程序的情況下，物體檢測部31a根據(jù)從信息取得裝置I提供來的三維距離信息來檢測圖像幀的人及其運(yùn)動(手勢)。然后，通過控制程序來執(zhí)行用于按照檢測出的運(yùn)動(手勢)來控制電視機(jī)3的功能(頻道切換、音量調(diào)整等)的處理。輸入輸出電路32控制與信息取得裝置I的數(shù)據(jù)通信。圖3是表示投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12的設(shè)置狀態(tài)的立體圖。投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12設(shè)置在熱傳導(dǎo)性高的底板300上。構(gòu)成投射光學(xué)系統(tǒng)11的光學(xué)部件設(shè)置在底盤Ila上，將該底盤Ila設(shè)置在底板300上。由此，將投射光學(xué)系統(tǒng)11設(shè)置在了底板300上。受光光學(xué)系統(tǒng)12設(shè)置在底板300上的2個基座300a的上面、和2個基座300a之間的底板300的上面。在2個基座300a之間的底板300的上面，設(shè)置有后述的CMOS圖像傳感器123，在基座300a的上面設(shè)置有保持板12a，在該保持板12a上設(shè)置有保持后述的濾光器121以及攝像透鏡122的透鏡架12b。投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12按照投射光學(xué)系統(tǒng)11的投射中心和受光光學(xué)系統(tǒng)12的攝像中心排在與X軸平行的直線上的方式，在X軸方向上隔開規(guī)定的距離來并排設(shè)置。在底板300的背面，設(shè)置有保持信息取得裝置I的電路部(參照圖2)的電路基板200 (參照圖4)。在底板300的中央下部形成有用于將激光光源111的布線取出到底板300的背部的孔300b。另外，在底板300的受光光學(xué)系統(tǒng)12的設(shè)置位置的下部，形成有用于使CMOS圖像傳感器123的連接器12c露出到底板300的背部的開口 300c。圖4是示意性地表示本實施方式所涉及的投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12的結(jié)構(gòu)的圖。投射光學(xué)系統(tǒng)11具備激光器光源111、準(zhǔn)直透鏡112、光路調(diào)整反射鏡(立6上If ^ 7一 ) 113、衍射光學(xué)兀件(DOE :Diffractive Optical Element) 1140 另外，受光光學(xué)系統(tǒng)12具備濾光器121、攝像透鏡122、和CMOS圖像傳感器123。激光器光源111輸出波場830nm程度的窄波段的激光。激光器光源111按照激光的光軸與X軸平行的方式而設(shè)置。準(zhǔn)直透鏡112將從激光器光源111出射的激光變化成大致平行光。準(zhǔn)直透鏡112按照自身的光軸與從激光器光源111出射的激光的光軸一致的方式來設(shè)置。光路調(diào)整反射鏡113反射從準(zhǔn)直透鏡112側(cè)入射的激光。激光的光軸通過光路調(diào)整反射鏡113而彎折90度，成為與Z軸平行。D0E114在入射面具有衍射圖案。衍射圖案例如由臺階形的全息圖構(gòu)成。通過該衍射圖案進(jìn)行的衍射效應(yīng)，由光路調(diào)整反射鏡113反射并入射到D0E114的激光被變換成點(diǎn)圖案的激光后照射到目標(biāo)區(qū)域。衍射圖案按照在目標(biāo)區(qū)域中形成規(guī)定的點(diǎn)圖案的方式來設(shè)計。另外，在激光器光源111和準(zhǔn)直透鏡112之間配備有用于使激光的輪廓成為圓形的光圈(未圖不)。另外，該光圈也可以通過激光器光源111的出射開口來構(gòu)成。從目標(biāo)區(qū)域反射來的激光透過濾光器121而入射到攝像透鏡122。濾光器121透過包含激光器光源111的出射波場(830nm程度)的波段的光，截止其它的波段的光。攝像透鏡122將經(jīng)由濾光器121而入射的光匯聚到CMOS圖像傳感器123上。攝像透鏡122由多個透鏡構(gòu)成，在規(guī)定的透鏡與透鏡之間插有光圈和隔板。該光圈按 照符合攝像透鏡122的光圈值的方式，來對來自外部的光施加光圈調(diào)整。COMS圖像傳感器123，接受匯聚在攝像透鏡122的光，按每個像素將與受光光量響應(yīng)的信號(電荷)輸出給攝像信號處理電路2。在此，CMOS圖像傳感器123能根據(jù)各像素中的接受的光來高響應(yīng)速度地將其像素的信號(電荷)輸出給攝像信號處理電路23，從而使信號的輸出速度高速化。濾光器121按照受光面與Z軸垂直的方式來配置。攝像透鏡122按照光軸與Z軸平行的方式來設(shè)置。CMOS圖像傳感器123按照受光面與Z軸垂直的方式來設(shè)置。另外，按照濾光器121的中心與CMOS圖像傳感器123的受光區(qū)域的中心排在攝像透鏡122的光軸上的方式，來配置濾光器121、攝像透鏡122以及CMOS圖像傳感器123。投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12按照參照圖3而進(jìn)行的說明那樣，設(shè)置于底板300上。在底板300的下表面設(shè)置有電路基板200，布線(柔性基板)201、202從該電路基板200連接到激光器光源111以及CMOS圖像傳感器123。在電路基板200上安裝有圖2所示的CPU21、激光器驅(qū)動電路22等信息取得裝置I的電路部。圖5(a)是示意性地表示照射到目標(biāo)區(qū)域的激光的照射狀態(tài)的圖，圖5(b)是示意性地表示CMOS圖像傳感器123中的激光的受光狀態(tài)的圖。在圖5(b)中，為了方便，示出在目標(biāo)區(qū)域存在平坦的面(屏幕)時的受光狀態(tài)。如圖5(a)所示，從投射光學(xué)系統(tǒng)11向目標(biāo)區(qū)域照射具有點(diǎn)圖案的激光(下面，將該具有點(diǎn)圖案的激光整體稱作“DP光”。在圖5(a)中，DP光的投射區(qū)域由實線的框示出。在DP光的光束中，通過衍射光學(xué)元件的衍射作用而提高了激光的強(qiáng)度的點(diǎn)區(qū)域(下面僅稱作“點(diǎn)”)，與基于衍射光學(xué)元件的衍射效應(yīng)的點(diǎn)圖案相應(yīng)地散布。若在目標(biāo)區(qū)域存在平坦的面(屏幕)，則由該面反射會的DP光如圖5(b)所示，分布在CMOS圖像傳感器123上。在此，參照圖6(a)、(b)來說明在距離檢測中使用的基準(zhǔn)圖案。參照圖6 (a)，在基準(zhǔn)圖案的生成時，在距投射光學(xué)系統(tǒng)11規(guī)定距離Ls的位置上配置有與Z軸方向垂直的平坦的反射平面RS。激光光源111的溫度維持在規(guī)定的溫度(基準(zhǔn)溫度)。該狀態(tài)下，DP光從投射光學(xué)系統(tǒng)11出射規(guī)定時間Te。出射的DP光被反射平面RS反射，入射到受光光學(xué)系統(tǒng)12的CMOS圖像傳感器123。由此，從CMOS圖像傳感器123輸出每個像素的電信號。輸出的每個像素的電信號的值(像素值)在圖2的存儲器25上被展開?；谌绱苏归_在存儲器25上的像素值，如圖6(b)所示，設(shè)定用于規(guī)定CMOS圖像傳感器123上的DP光的照射區(qū)域的基準(zhǔn)圖案區(qū)域。接下來，參照圖6(b)、(C)來說明設(shè)定于基準(zhǔn)圖案區(qū)域的片段區(qū)域(比較例)。在比較例中，對如上述那樣設(shè)定的基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定多個片段區(qū)域。各片段區(qū)域與其它的全部的片段區(qū)域都是相同尺寸，上下左右相鄰的2個片段區(qū)域如圖6(c)所示那樣，按照相互錯開I個像素的方式來重合的方式設(shè)定。此時，由于各片段區(qū)域中以固有的圖案散布著點(diǎn)，因此片段區(qū)域的像素值的圖案按每個片段區(qū)域而不同。如此，對各片段區(qū)域分配包含于該片段區(qū)域中的各像素的像素值。 如此，CMOS圖像傳感器123中的與基準(zhǔn)圖案區(qū)域的位置相關(guān)的信息、包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的全部像素的像素值(基準(zhǔn)圖案)、與片段區(qū)域的尺寸(縱橫的寬度)相關(guān)的信息、與各片段區(qū)域的基準(zhǔn)圖案區(qū)域上的位置相關(guān)的信息成為基準(zhǔn)模板。另外，包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中的全部像素的像素值(基準(zhǔn)圖案)，成為與包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中的DP光的點(diǎn)圖案相應(yīng)的圖案。在包含在基準(zhǔn)區(qū)域中的全部像素的像素值(基準(zhǔn)圖案)的映射區(qū)域中，通過設(shè)定由與片段區(qū)域的尺寸相關(guān)的信息、和與各片段區(qū)域的基準(zhǔn)圖案上的位置相關(guān)的信息規(guī)定的片段區(qū)域，取得包含在各片段區(qū)域中的像素的像素值。另外，這種情況下的基準(zhǔn)模板也可以預(yù)先在每個片段區(qū)域中保持有包含在各片段區(qū)域中的像素的像素值。所構(gòu)成的基準(zhǔn)模板，被以不能刪除的狀態(tài)保存在圖2的存儲器25中。如此保存在存儲器25中的基準(zhǔn)模板，在算出從投射光學(xué)系統(tǒng)11到檢測對象物體的各部的為止的距離時被CPU21所參照。例如，如圖6(a)所示，在比距離Ls近的位置存在物體的情況下，與基準(zhǔn)圖案上的規(guī)定的片段區(qū)域Sn對應(yīng)的DP光(DPn)被物體反射，入射到與片段區(qū)域Sn不同的區(qū)域Sn'。由于投射光學(xué)系統(tǒng)11和受光光學(xué)系統(tǒng)12在X軸方向上相鄰，因此區(qū)域Sn'相對于片段區(qū)域Sn的移位方向與X軸平行。在圖6(a)的情況下，由于物體處于比距離Ls近的位置，因此區(qū)域Sn'相對于片段區(qū)域Sn而在X軸正方向上移位。若物體處于比距離Ls遠(yuǎn)的位置，則區(qū)域Sn'相對于片段區(qū)域Sn在X軸負(fù)方向上移位。以區(qū)域Sn'相對于片段區(qū)域Sn的移位方向和移位量為基礎(chǔ)，使用距離Ls，基于三角測量法來算出從投射光學(xué)系統(tǒng)11到被照射了 DP光(DPn)的物體的部分為止的距離。對與其它的片段區(qū)域?qū)?yīng)的物體的部分也是同樣地算出距投射光學(xué)系統(tǒng)11的距離。關(guān)于相關(guān)的算出手法，例如，在上述非專利文獻(xiàn)1(第19次日本機(jī)器人學(xué)會學(xué)術(shù)演講會(2001年9月18 20日)預(yù)稿集，P1279-1280)中示出。在相關(guān)的距離算出中，需要檢測出基準(zhǔn)模板的片段區(qū)域Sn在實際測量中移位到了哪個位置。該檢測通過比對實際測量時照射到CMOS圖像傳感器123上的DP光的點(diǎn)圖案、和包含在片段區(qū)域Sn中的點(diǎn)圖案來進(jìn)行。圖7是使用圖6(b)、(C)所示的片段區(qū)域(比較例)來說明相關(guān)的檢測的手法的圖。圖7(a)是表示CMOS圖像傳感器123上的基準(zhǔn)圖案區(qū)域和片段區(qū)域的設(shè)定狀態(tài)的圖，圖7(b)是表示實際測量時的片段區(qū)域的搜索方法的圖，圖7(c)是表示實際測量的DP光的點(diǎn)圖案、與包含在基準(zhǔn)模板的片段區(qū)域中的點(diǎn)圖案之間的比對方法的圖。
例如，在對圖7(a)的片段區(qū)域SI的實際測量時的移位位置進(jìn)行搜索的情況下，如圖7 (b)所示，片段區(qū)域SI片段區(qū)域SI在范圍Pl P2中，在X軸方向上I個像素I個像素地挪動，在各挪動位置上，求取片段區(qū)域SI的點(diǎn)圖案、和實際測量的DP光的點(diǎn)圖案的匹配程度。這種情況下，片段區(qū)域SI在X軸方向上，僅在通過基準(zhǔn)圖案區(qū)域的最上段的片段區(qū)域群的線LI上挪動。這是因為，如上所述，通常，各片段區(qū)域在實際測量時，僅進(jìn)行從由基準(zhǔn)模板設(shè)定的位置起在X軸方向上的移位。即，這是因為認(rèn)為片段區(qū)域SI處于最上段的線LI上。如此，通過僅進(jìn)行X軸方向上的所搜，能減輕用于搜索的處理負(fù)擔(dān)。另外，在實際測量時，根據(jù)檢測對象物體的位置不同，有可能會發(fā)生片段區(qū)域在X軸方向上超出了基準(zhǔn)圖案區(qū)域的情況。因此，將范圍Pl P2設(shè)定得比基準(zhǔn)圖案區(qū)域的X軸方向的寬度要寬。在上述匹配程度的檢測時，在線LI上設(shè)定與片段區(qū)域SI相同尺寸的區(qū)域(比較 區(qū)域)，來求取該比較區(qū)域與片段區(qū)域SI之間的相似度。即，求取片段區(qū)域SI的各像素的像素值、與比較區(qū)域的對應(yīng)的像素的像素值之間的差分。然后，將求得的差分加到比較區(qū)域的全部的像素上而得到的值Rsad，被作為表示相似度的值而取得。例如，如圖7(c)所示，在I個片段區(qū)域中，包含m列Xn行的像素的情況下，求取片段區(qū)域的第i列、第j行的像素的像素值T(i，j)和比較區(qū)域的第i列、第j行的像素的像素值I(i，j)的差分。然后，對片段區(qū)域的全部的像素求取差分，根據(jù)該差分的總和來求取值Rsad的值。S卩，值Rsad通過下面的式子而算出。[數(shù)I]
n mRscici = ΣΣΙ瓜 j) — T (人 j)\
M值Rsad越小，片段區(qū)域和比較區(qū)域之間的相似度就越高。在進(jìn)行搜索時，按I個像素單位錯位地依次在線LI上設(shè)定比較區(qū)域。然后，對線LI上的全部的比較區(qū)域來求取值Rsad。從求取的值Tsad中提取小于閾值的值。若沒有小于閾值的值Rsad，則將片段區(qū)域SI的搜索設(shè)為為錯誤。然后，將與提取出的Rsad中值最小的那個對應(yīng)的比較區(qū)域，判定為片段區(qū)域SI的移動區(qū)域。對線LI上的片段區(qū)域SI以外的片段區(qū)域，也進(jìn)行與上述同樣的搜索。另外，對于其他的線上的片段區(qū)域，也與上述相同，在其線上設(shè)定比較區(qū)域，來進(jìn)行搜索。如此，從實際測量時取得的DP光的點(diǎn)圖案中搜索各片段區(qū)域的移位位置后，如上所述，基于該移位位置，通過三角測量法來求取到與各片段區(qū)域?qū)?yīng)的檢測對象物體的部位為止的距離。在此，本申請的發(fā)明者在如上所述地將全部片段區(qū)域都設(shè)定為相同尺寸的情況下，使設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸變化來對距離檢測的精度進(jìn)行驗證。圖8是表示在本驗證中所使用的定位在目標(biāo)區(qū)域的假人的手的圖。在圖8(a)中，為了方便，用白色虛線來表示臺和棒的區(qū)域。圖8(b) (d)是表示使片段區(qū)域的尺寸分別變化為15X15像素、IlX 11像素、7X7像素時的距離的測量結(jié)果。在圖8(b) (d)中，所測量的距離越遠(yuǎn)則越接近于白色，距離的測量成為錯誤的片段區(qū)域的位置、即片段區(qū)域的搜索成為錯誤的位置，成為黑色。
如圖8(b) (d)所示那樣，隨著片段區(qū)域的尺寸變小，距離的測量成為錯誤的片段區(qū)域的位置不斷增加。在圖8(b) (d)中，不能正確地檢測出距離的區(qū)域占整體的比例(錯誤率)分別成為8%、12%、24。即，若將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為15X15像素或11X11像素，則能將錯誤率抑制得較低，也能大致正確地檢測出假人的手指的形狀。另一方面，若將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為7X7像素，則錯誤率上升，難以正確地檢測出假人的手指的形狀。如此，若片段區(qū)域的尺寸較大，則目標(biāo)區(qū)域中的對象物體的距離檢測的精度會發(fā)生變化。例如，若片段區(qū)域的面積成為2倍，則包含在片段區(qū)域中的點(diǎn)的數(shù)量也成為大致2倍。由此，提高了包含在片段區(qū)域中的點(diǎn)圖案的唯一性，能易于正確地搜索片段區(qū)域的移位位置。由此，在希望提高距離檢測的精度的情況下，期望將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。但是，若片段區(qū)域的尺寸變大，則 在各片段區(qū)域的移位位置的搜索時，值Rsad的計算量會增加，增大了 CPU21的處理量。例如，若片段區(qū)域的面積成為2倍，則值Rsad的計算量會成為2倍。因此，在本實施方式中，將規(guī)定位置中的片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大，以使得在提高距離檢測的精度的同時減輕計算量。圖9(a)是表示在本實施方式中對基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定的片段區(qū)域的尺寸的示意圖。如圖所示，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中央部的在上下方向上延伸的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的其它的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小。如此，對目標(biāo)區(qū)域的中央的上下方向提高了距離檢測的精度，而對其它區(qū)域則將處理量抑制到較少。如此，在設(shè)定了片段區(qū)域的尺寸后，作為使用物體檢測裝置的場景，例如在多是檢測站立在目標(biāo)區(qū)域的中央的人的情況下，能正確地檢測出站立在目標(biāo)區(qū)域的中央的人。另夕卜，在目標(biāo)區(qū)域的左右端部，雖然稍稍降低了檢測精度，但由于將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小，因此能將CPU21的處理量抑制得較少。因此，按照希望提高距離檢測的精度的區(qū)域來設(shè)定將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大的區(qū)域，或者，按照不要求距離檢測的精度的區(qū)域來設(shè)定將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小的區(qū)域，能顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果。另外，作為片段區(qū)域的尺寸，只要設(shè)定為能發(fā)揮這些效果即可。例如，在圖9(a)中，中央的在上下方向上延伸的區(qū)域的片段區(qū)域的尺寸被設(shè)定為15X15像素，其它的區(qū)域的片段區(qū)域的尺寸被設(shè)定為7X7像素。另外，在希望提高距離檢測的精度的區(qū)域是目標(biāo)區(qū)域的中央部的情況下，例如，如圖9(b)所示，在基準(zhǔn)圖案的中央的圓形區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。這種情況下，如圖所示，也可以按照距基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中央部的距離，來階段性地變更片段區(qū)域的尺寸。另外，在本實施方式中，基準(zhǔn)圖案區(qū)域上的各片段區(qū)域的位置根據(jù)各片段區(qū)域的中心的位置來規(guī)定。各片段區(qū)域的中心與包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中的某一個像素的位置一致。在上下或左右相鄰的片段區(qū)域中，其中心位置在上下或左右相互錯開I個像素。在片段區(qū)域的尺寸不同的區(qū)域的邊界上，例如，如圖9(c)所示，相鄰的片段區(qū)域的中心位置(圖中用叉表示)若超過了該邊界，則改變片段區(qū)域的尺寸。在圖9(c)中，邊界在上下方向上延伸。如圖所示，例如在具有3 X 3像素的尺寸的片段區(qū)域Sa、與具有5 X 5像素的尺寸的片段區(qū)域Sb相鄰的情況下，若片段區(qū)域的中心在左右方向上超出了邊界，則片段區(qū)域的尺寸從3X3改變?yōu)?X5。如圖9(d)所示，在邊界為左右延伸的情況下，若片段區(qū)域的中心在上下方向上超出了邊界，則改變片段區(qū)域的尺寸。在圖9(d)的例子中，片段區(qū)域Sm的尺寸為3 X 3像素，片段區(qū)域Sn的尺寸為5 X 5像素。另外，在圖9(b)的例子中，片段區(qū)域的尺寸不同的區(qū)域的邊界，在像素級別中不是圓弧，而是將上下方向和左右方向的線段連起來的階梯狀。這種情況下也與圖9(c)、(d)的情況相同，若片段區(qū)域的中心在上下方向或左右方向超出邊界，則改變片段區(qū)域的尺寸。在本實施方式中，規(guī)定片段區(qū)域的位置(片段區(qū)域的中心的位置)和尺寸的信息按每個片段區(qū)域來設(shè)定，保存在基準(zhǔn)模板中。其中規(guī)定尺寸的信息如上所述，按照在夾著邊界而相鄰的片段區(qū)域中，片段區(qū)域的尺寸發(fā)生改變的方式來規(guī)定。圖10(a)是表示片段區(qū)域所對應(yīng)的點(diǎn)圖案的設(shè)定處理的流程圖。相關(guān)的處理在信息取得裝置I的起點(diǎn)時或者距離檢測開始時進(jìn)行。另外，對基準(zhǔn)圖案區(qū)域分配N個片段區(qū)域，對這些片段區(qū)域賦予I N的連續(xù)編號。如此，在各片段區(qū)域中，規(guī)定了基準(zhǔn)圖案區(qū)域 上的位置(片段區(qū)域的中心的位置)和尺寸。信息取得裝置I的CPU21，首先從保存在存儲器25中的基準(zhǔn)模板中讀出與CMOS圖像傳感器123上的基準(zhǔn)模板的位置相關(guān)的信息、和包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中的全部像素的像素值(Sll)。接下來，CPU21將變量k設(shè)為I (S12)。接下來，CPU21從保存在存儲器25中的基準(zhǔn)模板中取得與第k個片段區(qū)域Sk的尺寸(縱橫的寬度)相關(guān)的信息、和與片段區(qū)域Sk的位置相關(guān)的信息(S13)。接下來，CPU21根據(jù)包含在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中的全部像素的像素值、和在S13取得的片段區(qū)域Sk的信息，來設(shè)定在搜索中使用的點(diǎn)圖案Dk (S14)。具體地，CPU21在基準(zhǔn)圖案區(qū)域中設(shè)定片段區(qū)域Sk，取得基準(zhǔn)圖案的全部像素的像素值中、包含在片段區(qū)域Sk中的點(diǎn)圖案的像素值，并將其設(shè)為搜索用的點(diǎn)圖案Dk。接下來，CPU21判定k的值是否等于N(S15)。若對全部的片段區(qū)域設(shè)定了搜索中使用的點(diǎn)圖案而k的值成為N(S15 :是)，則處理結(jié)束。另一方面，若k的值未到達(dá)N(S15 否)，則CPU21使k的值增1(S16)，并使處理返回S13。如此，依次設(shè)定搜索中使用的N個點(diǎn)圖案。圖10(b)是表示實際測量時的距離檢測的處理的流程圖。該處理使用通過圖10(a)的處理而設(shè)定的搜索用的點(diǎn)圖案來進(jìn)行，與圖10(a)的處理并行地進(jìn)行。信息取得裝置I的CPU21，首先對變量c設(shè)定I (S21)。接下來，CPU21從實際測量時接受到的CMOS圖像傳感器123上的點(diǎn)圖案中，搜索與圖10(a)的S14中所設(shè)定的第c個搜索用的點(diǎn)圖案Dc—致的區(qū)域(S22)。該搜索對與片段區(qū)域Sc對應(yīng)的位置、并對在左右方向上具有規(guī)定的寬度的區(qū)域來進(jìn)行。若存在與搜索用的點(diǎn)圖案Dc —致的區(qū)域，則CPU21對一致的區(qū)域從片段區(qū)域Sc的位置起往左右哪個方向移動了多少距離進(jìn)行檢測，使用檢測出的移動方向和移動距離，基于三角測量法來算出位于片段區(qū)域Sc的物體的距離(S23)。接下來，CPU21判定c的值是否等于N(S24)。在對全部的片段區(qū)域進(jìn)行了距離的算出而c的值成為N(S24 :是)，則處理結(jié)束。另一方面，若c的值未到達(dá)N(S24 :否)，則CPU21使c的值增I (S25)，并使處理返回S22。如此，求取了距與片段區(qū)域?qū)?yīng)的檢測對象物體的距離。
以上，根據(jù)本實施方式，如圖9(a)、(b)所示那樣，在希望提高距離檢測的精度的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大，在其它的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小。由此，能提高對象物體的距離檢測的精度，并將CPU21的處理量抑制得較少。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并受到上述實施方式的任何限定，另外，本發(fā)明的實施方式還能進(jìn)行上述其它的各種變更。例 如，在上述實施方式中，作為光檢測器，使用了 CMOS圖像傳感器123，但也可以使用CCD圖像傳感器來代替它。另外,在上述實施方式中,將激光器光源111和準(zhǔn)直透鏡112排在X軸方向上,用光路調(diào)整反射鏡113使激光的光軸彎折到Z軸方向，但也可以使得激光向Z軸方向出射的方式來配置激光光源111，將激光光源111、準(zhǔn)直透鏡112、和D0E114排在Z軸方向上配置。這種情況下，雖然能省略光路調(diào)整反射鏡113，但使得投射光學(xué)系統(tǒng)11的尺寸在Z軸方向上變大。另外，在上述實施方式中，如圖9(a)、(b)所示，預(yù)先對基準(zhǔn)圖案區(qū)域設(shè)定片段區(qū)域的尺寸，但并不限于此，也可以基于目標(biāo)區(qū)域中的對象物體的檢測距離來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定片段區(qū)域的尺寸。圖11(a)是表示對檢測距離的變化較大的區(qū)域較大地設(shè)定片段區(qū)域的尺寸的情況下的、片段區(qū)域的尺寸的示意圖。如圖所示，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的左側(cè)附近，在距離檢測的結(jié)果判斷為對象物體的移動量較大(檢測距離的變化較大)的情況下，較大地設(shè)定該區(qū)域的片段區(qū)域的尺寸。另外，在基準(zhǔn)模板中，作為片段區(qū)域的尺寸(縱橫的寬度)，保存較大的尺寸和較小的尺寸這2種尺寸。在測定開始時，將全部的片段區(qū)域設(shè)定為較小的尺寸。之后，若檢測出對象物體的移動量較大的部分，則將與該部分對應(yīng)的片段區(qū)域的尺寸變更為較大的尺寸。若該部分的移動量變小，則將與該部分對應(yīng)的片段區(qū)域的尺寸恢復(fù)到較小的尺寸。圖11(b)是示意性地表示在判定對象物體的移動量時所使用的檢測距離信息的圖。檢測距離信息存儲在存儲器25中。在存儲器25中，作為檢測距離信息，以每1/60秒由CMOS圖像傳感器123所拍攝的圖像(幀)為單位，存儲60次通過圖10(b)的處理所取得的距離。即，針對片段區(qū)域Sc，在I秒鐘的期間內(nèi)存儲距離Fe (I) Fe (60)。另外，在檢測距離信息中包含前次的幀60的距離Fc(O)。另外，在裝置的剛啟動之后，將前次的幀60的距離的值例如設(shè)定為O。取得幀I 60的距離后，基于前次的幀60的距離、和幀I 60的距離，來取得變化量的平均值。即，對于片段區(qū)域Sc，首先通過{Fe (I) -Fe (O)} + {Fe (2) -Fe (I)} + {Fe (3) -Fc (2)}+…+ {Fe ￠0)-Fe (59)}來求取變化量的和。通過將該變化量的和除以60來取得變化量的平均值Vc。如此取得的各片段區(qū)域的變化量的平均值中、成為規(guī)定值以上的片段區(qū)域，被判定為檢測距離中變化較大的區(qū)域。圖12是表示這種情況下的片段區(qū)域的再設(shè)定的處理的流程圖。在此，與圖11(b)的情況相同，每1/60秒來進(jìn)行距離的測定。信息取得裝置I的CPU21首先對變量f設(shè)定I (S31)。接下來，CPU21按照圖10(b)所示的處理，來算出距與各片段區(qū)域?qū)?yīng)的對象物體為止的距離(S32)。CPU21將在S32中得到的距與各片段區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域的對象物體為止的距離，與f的值對應(yīng)起來存儲到存儲器內(nèi)的檢測距離信息中(S33)。例如，在f的值為I時，在圖11(b)中所示的檢測距離信息中存儲Fl (I) FN(I)。對無法得到距離(成為錯誤)的片段區(qū)域，存儲前I次(f的值小I)對該片段區(qū)域所存儲的距離。接下來，CPU21判定f的值是否等于60(S34)。若f的值未到達(dá)60 (S34 :否)，則CPU21使f的值增I (S35)，并使處理返回S32。另一方面，反復(fù)進(jìn)行距離的算出，在f的值成為60后(S34 :是)，使處理前進(jìn)到S36。若在S34判定為“是”，則CPU21如參照圖11(b)所說明那樣，算出各片段區(qū)域的變化量的平均值Vl VN(S36)。接下來，CPU21將變化量的平均值Vl VN中、成為規(guī)定值以上的片段區(qū)域的存儲設(shè)定得較大，將不足規(guī)定值的片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小(S37)。該設(shè)定通過應(yīng)用保存在基準(zhǔn)模板中的片段區(qū)域的2個尺寸(縱橫的寬度)的任一者來進(jìn)行。例如，將變化量的平均值成為規(guī)定值以上的片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為15X15像素，將變化量的平均值不足規(guī)定值的片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為7X7像素。
如此，通過反復(fù)進(jìn)行片段區(qū)域的再設(shè)定的處理(S31 S37)，能提高針對移動量大的對象物體的距離檢測的精度，且將CPU21的處理量抑制得較少。另外，在圖12的處理中，2階段地切換片段區(qū)域的尺寸，但也可以按照變化量的平均值的大小在3個階段以上切換片段區(qū)域的尺寸。另外，除了變化量的平均值以外，也可以使用規(guī)定期間的變化量的合計值、表示變化量的其它的值。另外，如圖11(c)所示，在根據(jù)距離檢測的結(jié)果而判定為目標(biāo)區(qū)域有人的情況下，將與該區(qū)域?qū)?yīng)的片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大，將與其它的區(qū)域?qū)?yīng)的片段區(qū)域的尺寸設(shè)
定得較小。另外，在上述實施方式以及變更例中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為階段性地變化，但并不限于此，也可以設(shè)定為線性地變化。例如，也可以代替圖9(a)而如圖13(a)所示那樣，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的左右方向的中央部將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為最大，隨著朝向基準(zhǔn)圖案區(qū)域的左右的端部，而將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小。另外，也可以代替圖9(b)而如圖13(b)所示那樣，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中心將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定為最大，隨著同心圓狀地遠(yuǎn)離中心，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定
得較小。另外，也可以代替圖11(a)而如圖13(c)所示那樣，結(jié)合變化量的平均值的大小，線性地來設(shè)定片段區(qū)域的尺寸。另外，也可以代替圖11(c)而如圖13(d)所示那樣，在判定為在目標(biāo)區(qū)域有人的情況下，在該區(qū)域的附近區(qū)域，隨著從中心朝向端部將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較小。另外，在上述實施方式中，在希望對目標(biāo)區(qū)域的左右方向的中央部提高距離檢測的精度的情況下，如圖9(a)所示，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中央部的上下方向延伸的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。但是，并不限于此，在希望對目標(biāo)區(qū)域的在上下方向的中央部或?qū)欠较蛏涎由斓膮^(qū)域提高距離檢測的精度的情況下，可如圖14(a)或(b)所示，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的上下方向的中央部或在對角方向上延伸的區(qū)域中，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。另外，在希望對目標(biāo)區(qū)域的中央部提高距離檢測的精度的情況下，在圖9(b)的示例中，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中央的圓形區(qū)域，將片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。但是，并不限于此，在定位于目標(biāo)區(qū)域的中央部的對象物體較多具有規(guī)定的形狀的情況下，也可以按照相關(guān)對象物體的形狀來設(shè)定片段區(qū)域的尺寸較大的區(qū)域。例如，在對象物體的形狀為上下方向長的橢圓形的情況下，也可以如圖14(c)所示，按照在橢圓形隨著從中心遠(yuǎn)離階段性地變小的方式來設(shè)定片段區(qū)域的尺寸。另外，在對象物體的形狀是在上下方向上延伸的方形的情況下，也可以如圖14(d)所示，按照在上下方向上延伸的方形中隨著遠(yuǎn)離中心階段性地變小的方式來設(shè)定片段區(qū)域的尺寸。另外，在上述實施方式中，如圖6(c)所示，各片段區(qū)域按照以相互錯開I個像素的狀態(tài)重合的方式來設(shè)定，但并不限于此，例如，也可以以錯開多個像素的狀態(tài)來設(shè)定。另外，各片段區(qū)域也可以按照僅在左右方向和上下方向中的一方的方向重合的方式來進(jìn)行設(shè)定，也可以按照相鄰的片段區(qū)域完全不重合的方式來設(shè)定。此外，本發(fā)明的實施方式能在權(quán)利要求的范圍所示的技術(shù)思想范圍內(nèi)適宜地進(jìn)行各種變更。
符號的說明I信息取得裝置11投射光學(xué)系統(tǒng)12受光光學(xué)系統(tǒng)21 CPU21b三維距離運(yùn)算部(距離取得部)23攝像信號處理電路(距離取得部)111激光器光源112準(zhǔn)直透鏡114 DOE (衍射光學(xué)元件)121濾光器122攝像透鏡(聚光透鏡)123 CMOS圖像傳感器(攝像元件)
權(quán)利要求
1.一種信息取得裝置，其使用光來取得目標(biāo)區(qū)域的信息，其特征在于，具備 投射光學(xué)系統(tǒng)，其以規(guī)定的點(diǎn)圖案將激光投射到所述目標(biāo)區(qū)域； 受光光學(xué)系統(tǒng)，其按照相對所述投射光學(xué)系統(tǒng)離開規(guī)定的距離地排列的方式來配置，并拍攝所述目標(biāo)區(qū)域；和 距離取得部，其基于由所述受光光學(xué)系統(tǒng)拍攝的所述點(diǎn)圖案來取得距存在于目標(biāo)區(qū)域中的物體的各部為止的距離； 所述距離取得部，在被基準(zhǔn)面反射并由所述受光光學(xué)系統(tǒng)拍攝的基準(zhǔn)點(diǎn)圖案中設(shè)定片段區(qū)域，通過對距離測量時拍攝目標(biāo)區(qū)域而取得的攝像點(diǎn)圖案、和所述各片段區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行比對，來取得針對所述各片段區(qū)域的距離， 所述片段區(qū)域的尺寸，設(shè)定為按所述基準(zhǔn)點(diǎn)圖案的區(qū)域而不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息取得裝置，其特征在于， 所述片段區(qū)域的尺寸在所述基準(zhǔn)點(diǎn)圖案的中央部的在上下方向上延伸的區(qū)域中，設(shè)定得比所述基準(zhǔn)點(diǎn)圖案的其它的區(qū)域大。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息取得裝置，其特征在于， 所述片段區(qū)域的尺寸，設(shè)定為所述基準(zhǔn)點(diǎn)圖案的中心部比周邊部大。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息取得裝置，其特征在于， 所述距離取得部在實際測量時，針對各測量位置取得距離的變化程度，并將與所述距離的變化程度為閾值以上的測量位置對應(yīng)的所述片段區(qū)域的尺寸，設(shè)定得比與所述距離的變化程度不足所述閾值的測定位置對應(yīng)的所述片段區(qū)域的尺寸更大。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述信息取得裝置，其特征在于， 所述投射光學(xué)系統(tǒng)具備 激光器光源； 準(zhǔn)直透鏡，其入射從所述激光器光源出射的激光；和 衍射光學(xué)元件，其通過衍射將透過所述準(zhǔn)直透鏡的所述激光變換成點(diǎn)圖案的光， 所述受光光學(xué)系統(tǒng)具備 攝像元件； 聚光透鏡，其將來自目標(biāo)區(qū)域的所述激光匯聚在所述攝像元件；和 濾光器，其用于提取所述激光的波段的光并引導(dǎo)到所述攝像元件。
6.一種物體檢測裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求I 5中任一項所述的信息取得裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供能提高距離檢測的精度并減輕用于距離檢測的處理量的信息取得裝置以及物體檢測裝置。信息取得裝置投射以規(guī)定的點(diǎn)圖案而投射的激光，通過CMOS圖像傳感器來接受反射光?；诨鶞?zhǔn)圖案區(qū)域來設(shè)定包含在設(shè)定于受光面的多個片段區(qū)域中的搜索用的點(diǎn)圖案。在實際測量時，從受光面上的點(diǎn)圖案中搜索與包含在各片段區(qū)域中的搜索用的點(diǎn)圖案一致的區(qū)域。此時，在基準(zhǔn)圖案區(qū)域的中央部的上下方向上延伸的區(qū)域中，將各片段區(qū)域的尺寸設(shè)定得較大。由此，能對目標(biāo)區(qū)域的中央的上下方向提高距離檢測的精度，而對其它的區(qū)域?qū)⑻幚砹恳种频幂^低。
文檔編號G01S17/48GK102859320SQ201280000625
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者山口淳, 巖月信雄 申請人:三洋電機(jī)株式會社