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距離画像センサ、及び撮像信号を飛行時間法により生成する方法

シーズコード S120008593
掲載日 2012年2月3日
研究者
  • 川人 祥二
技術名称 距離画像センサ、及び撮像信号を飛行時間法により生成する方法
技術概要 距離画像センサ11の放射源13は、飛行時間を計測するために対象物に放射パルスLを発生する。放射源13は、TOF(飛行時間)測定のための光パルスを出射する。画像生成装置15の制御装置21は、互いに異なる第1~第nの飛行時間(n>1)TOF1~TOFnに対応する第1~第nの撮像タイミングを示す制御信号を生成する。ピクセルアレイ23の各ピクセル27は、入射放射線Lに感応して電荷を生成する検出素子を含む。信号生成装置17は、第1~第nの撮像タイミングにおける撮像にそれぞれ対応する第1~第nの要素画像信号SE1~SEnを制御信号に応答して生成する。処理装置17は、第1~第nの要素画像信号SE1~SEnを合成して、対象物に関する距離情報を含む画像信号SIMAGEを生成する。この距離画像センサ11によれば、第1~第nの飛行時間TOF1~TOFnは互いに異なるので、それぞれの飛行時間TOF1~TOFnの測定は、互いに異なる測距範囲をカバーする。
画像

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研究分野
  • 長さ,面積,断面,体積,容積,角度の計測法・機器
展開可能なシーズ 飛行時間を用いた距離画像センサでは、距離計測範囲を広げるためには光のパルスの幅を広げることが求められる一方で、距離分解能を高めるためには光のパルス幅を短くすることが求められる。故に、計測可能な距離範囲を拡大することは、距離分解能を向上させることとトレードオフの関係にある。本発明は、距離分解能を低下させることなく、距離計測範囲を拡大可能な距離画像センサ、及び撮像信号を飛行時間法により生成する方法を提供する。
光パルスの発光タイミングと撮像ウインドウとの関係を相対的にずらして複数回の撮像を行って、複数の要素画像信号を生成する。これらの要素画像信号を合成することによって、所望の距離分解能を保つと共に、距離計測の範囲を広げることができる。また、本実施の形態に係る方法と装置によれば、電荷排出構造をもつ距離画像センサでは、短時間光パルスの発光タイミングを、撮像のための撮像ウインドウに対して、相対的にずらして撮像を行う。これらの画像を合成すると共に、これらの画像により距離を計測する。これによって、高い距離分解能をもちながら、距離計測範囲を広くできる。
用途利用分野 距離画像センサ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人静岡大学, . 川人 祥二, . 距離画像センサ、及び撮像信号を飛行時間法により生成する方法. 特開2010-032425. 2010-02-12
  • G01S  17/10     
  • H01L  27/146    
  • G01S  17/89     

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