JPH0457983B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0457983B2 JPH0457983B2 JP62142190A JP14219087A JPH0457983B2 JP H0457983 B2 JPH0457983 B2 JP H0457983B2 JP 62142190 A JP62142190 A JP 62142190A JP 14219087 A JP14219087 A JP 14219087A JP H0457983 B2 JPH0457983 B2 JP H0457983B2
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- Japan
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- phase
- intensity
- detector
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- laser beam
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- Expired
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、レーザ光を用いて対象物の距離画
像を得るレーザ視覚センサに関するものである。
像を得るレーザ視覚センサに関するものである。
従来の技術
対象物までの絶対距離をレーザを用いて測定す
ることはロボツトの遠隔操作のための視覚情報源
として最近注目されている。このようなレーザ測
距装置は三角法を用いるものと光の往復時間を測
定するものとに大別され、後者はさらにパルスレ
ーザを用いる方式と連続波発振をレーザを強度変
調する方式に分けるられる。ロボツトの視覚等の
比較的短い距離の測定には連続波発振レーザ強度
変調方式が適しており、この方式に関して例えば
デビツド・ニツツアン（David Nitzan）らがプ
ロシーデイングス オブ アイ・イー・イー・イ
ー 第65巻、第206巻、1977年（Proc.IEEE
Vol.65，p.206，197）に記載している。以下、第
２図を参照して、従来の強度変調方式レーザ視覚
センサについて説明する。
ることはロボツトの遠隔操作のための視覚情報源
として最近注目されている。このようなレーザ測
距装置は三角法を用いるものと光の往復時間を測
定するものとに大別され、後者はさらにパルスレ
ーザを用いる方式と連続波発振をレーザを強度変
調する方式に分けるられる。ロボツトの視覚等の
比較的短い距離の測定には連続波発振レーザ強度
変調方式が適しており、この方式に関して例えば
デビツド・ニツツアン（David Nitzan）らがプ
ロシーデイングス オブ アイ・イー・イー・イ
ー 第65巻、第206巻、1977年（Proc.IEEE
Vol.65，p.206，197）に記載している。以下、第
２図を参照して、従来の強度変調方式レーザ視覚
センサについて説明する。
第２図においてレーザ１からの出力光を発振器
３によつて駆動される光変調器２によつて強度変
調する。強度変調されたレーザ光は穴開き鏡４の
穴を通り、スキヤナ５によつて対象物６に照射さ
れる。対象物６からの散乱光はスキヤナ５を通
り、穴開き鏡４によつて反射され、集光レンズ７
によつて光検出器８に集光される。光検出器８は
情報信号ｉを発生する。このとき、情報信号ｉの
振幅はレーザ光に対する対象物６の反射率ならび
に対象物６までの距離に対応して異なるため、強
度検出器９によつて情報信号ｉの強度を検出し、
スキヤナ５によつてレーザ光の走査を行なえば、
テレビカメラによる測定と類似の輝度画像が得ら
れる。また、情報信号ｉの位相は対象物６までの
距離に比例して遅れる。従つて、位相検出器１０
によつて発振器３からの参照信号ｒと情報信号ｉ
との位相差を測定することによつて対象物までの
距離が測定できる。位相差より距離を測定するに
は例えば特開昭60−216285号公報に示された演算
をすればよい。スキヤナ５によるレーザ光の走査
によつて距離画像を得ることができる。
３によつて駆動される光変調器２によつて強度変
調する。強度変調されたレーザ光は穴開き鏡４の
穴を通り、スキヤナ５によつて対象物６に照射さ
れる。対象物６からの散乱光はスキヤナ５を通
り、穴開き鏡４によつて反射され、集光レンズ７
によつて光検出器８に集光される。光検出器８は
情報信号ｉを発生する。このとき、情報信号ｉの
振幅はレーザ光に対する対象物６の反射率ならび
に対象物６までの距離に対応して異なるため、強
度検出器９によつて情報信号ｉの強度を検出し、
スキヤナ５によつてレーザ光の走査を行なえば、
テレビカメラによる測定と類似の輝度画像が得ら
れる。また、情報信号ｉの位相は対象物６までの
距離に比例して遅れる。従つて、位相検出器１０
によつて発振器３からの参照信号ｒと情報信号ｉ
との位相差を測定することによつて対象物までの
距離が測定できる。位相差より距離を測定するに
は例えば特開昭60−216285号公報に示された演算
をすればよい。スキヤナ５によるレーザ光の走査
によつて距離画像を得ることができる。
発明が解決しようとする問題点
以上のような構成において、輝度画像と距離画
像は別個に記録され、表示される。一般に距離画
像の表示には距離が近い画素ほど明るくなるよう
に輝度を与える方式を用いている。対象物６の材
質、表面状態、形状などによつて光検出器８が検
出する情報信号ｉの強度は大きく異なる。散乱光
強度が微弱な画素に対しては正確な位相検出が行
なえないことが起こり、この画素に対してはラン
ダムな輝度が与えられてしまう。この距離画像の
ままではノイズを含んだ画像となり、ロボツトの
遠隔操作のための視覚として用いるには不適当で
ある。
像は別個に記録され、表示される。一般に距離画
像の表示には距離が近い画素ほど明るくなるよう
に輝度を与える方式を用いている。対象物６の材
質、表面状態、形状などによつて光検出器８が検
出する情報信号ｉの強度は大きく異なる。散乱光
強度が微弱な画素に対しては正確な位相検出が行
なえないことが起こり、この画素に対してはラン
ダムな輝度が与えられてしまう。この距離画像の
ままではノイズを含んだ画像となり、ロボツトの
遠隔操作のための視覚として用いるには不適当で
ある。
本発明は上記問題を解決するもので、正確な位
置検出が行なえていない領域をわかりやすく表示
した距離画像を得るレーザ視覚センサを提供する
ものである。
置検出が行なえていない領域をわかりやすく表示
した距離画像を得るレーザ視覚センサを提供する
ものである。
問題点を解決するための手段
上記問答点を解決するために、本発明は、
赤外線レーザ光を出射するレーザ発振器と、
このレーザ発振器から出射した前記赤外線レー
ザ光を強度変調する光変調器と、 この光変調器により強度変調された赤外線レー
ザ光を対象物に対し二次元照射するとともに、当
該赤外線レーザ光がその対象物から反射してくる
散乱光を受光するスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記散乱光を光電変換する光検出器と、 前記光変調器が強度変調した前記赤外線レーザ
光の出力に対する、前記光検出器の出力の位相遅
れを検出することにより、当該位相遅れを前記対
象物までの距離情報として出力する位相検出器
と、 前記光検出器の出力から、前記散乱光の強度を
検出する強度検出器と、 前記位相検出器が正確に位相検出を行なえたか
否かにより設定された閾値と前記強度検出器の出
力レベルとを比較することにより、当該位相検出
器が正確に位相検出を行なえたか否かの判定を行
なうレベル判定器と、 そのレベル判定器の判定結果に基づき前記位相
検出器が正確に位相検出を行なえなかつた領域を
明示しながら、当該位相検出器の出力に基づく前
記対象物までの距離情報を表示する距離画像表示
手段とを具備したものである。
ザ光を強度変調する光変調器と、 この光変調器により強度変調された赤外線レー
ザ光を対象物に対し二次元照射するとともに、当
該赤外線レーザ光がその対象物から反射してくる
散乱光を受光するスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記散乱光を光電変換する光検出器と、 前記光変調器が強度変調した前記赤外線レーザ
光の出力に対する、前記光検出器の出力の位相遅
れを検出することにより、当該位相遅れを前記対
象物までの距離情報として出力する位相検出器
と、 前記光検出器の出力から、前記散乱光の強度を
検出する強度検出器と、 前記位相検出器が正確に位相検出を行なえたか
否かにより設定された閾値と前記強度検出器の出
力レベルとを比較することにより、当該位相検出
器が正確に位相検出を行なえたか否かの判定を行
なうレベル判定器と、 そのレベル判定器の判定結果に基づき前記位相
検出器が正確に位相検出を行なえなかつた領域を
明示しながら、当該位相検出器の出力に基づく前
記対象物までの距離情報を表示する距離画像表示
手段とを具備したものである。
作 用
本発明の上記構成により以下のように作用す
る。正確な位相検出が行なえような光信号強度の
小さい領域レベル判定器によつて判定し、この領
域を表示装置によつて距離画像の上に重ねて表示
する。本方式によれば正確な位相検出が行なえて
いない領域をわかりやすく表示することができ、
ロボツトの遠隔操作ための視覚センサとして有用
である。
る。正確な位相検出が行なえような光信号強度の
小さい領域レベル判定器によつて判定し、この領
域を表示装置によつて距離画像の上に重ねて表示
する。本方式によれば正確な位相検出が行なえて
いない領域をわかりやすく表示することができ、
ロボツトの遠隔操作ための視覚センサとして有用
である。
実施例
以下、本発明の実施例について図面とともに詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明のレーザ視覚センサの概略図で
ある。第２図の従来例と同じ部位には同じ番号を
付し、詳しい説明は省略する。本実施例の特徴は
レベル判定器１１と距離画像表示装置１２を設置
したことである。散乱光が微弱な画素の場合には
光検出器８からの出力である情報信号ｉの強度は
小さい。位相検出器１０によつて位相検出が正確
に行なえる情報信号ｉの強度の最低のレベルを設
定しておき、レベル判定器１１によつて情報信号
ｉの強度がこの基準レベル以下かどうかを判定
し、強度の小さい画素の場合は距離画像表示装置
１２に信号を送るようにする。距離画像表示装置
１２の表示の方法としては以下のいくつかの例を
考えられる。
ある。第２図の従来例と同じ部位には同じ番号を
付し、詳しい説明は省略する。本実施例の特徴は
レベル判定器１１と距離画像表示装置１２を設置
したことである。散乱光が微弱な画素の場合には
光検出器８からの出力である情報信号ｉの強度は
小さい。位相検出器１０によつて位相検出が正確
に行なえる情報信号ｉの強度の最低のレベルを設
定しておき、レベル判定器１１によつて情報信号
ｉの強度がこの基準レベル以下かどうかを判定
し、強度の小さい画素の場合は距離画像表示装置
１２に信号を送るようにする。距離画像表示装置
１２の表示の方法としては以下のいくつかの例を
考えられる。
基準レベル以下の画素の輝度を小さくする。
基準レベル以下の画素をカラー表示する。こ
の場合白黒画像の中に例えば赤い領域として表
示されるわけである。
の場合白黒画像の中に例えば赤い領域として表
示されるわけである。
基準レベル以下の画素の領域を破線で囲む。
以上、本発明によれば、正確な位相検出が行な
えていない領域を明示することができ、ロボツト
のための視覚センサとして有用である。
えていない領域を明示することができ、ロボツト
のための視覚センサとして有用である。
発明の効果
以上述べたように本発明はレベル判定器によつ
て光信号の強度が小さく正確な位相検出を行なえ
ていない画素をわかりやすく表示するレーザ視覚
センサを提供するものである。
て光信号の強度が小さく正確な位相検出を行なえ
ていない画素をわかりやすく表示するレーザ視覚
センサを提供するものである。
第１図に本発明の一実施例におけるレーザ視覚
センサのブロツク図、第２図は従来例のレーザ視
覚センサのブロツク図である。 １……レーザ、２……光変調器、３……発振
器、４……穴開き鏡、５……スキヤナ、６……対
象物、７……集光レンズ、８……光検出器、９…
…強度検出器、１０……位相検出器、１１……レ
ベル判定器、１２……距離画像表示装置。
センサのブロツク図、第２図は従来例のレーザ視
覚センサのブロツク図である。 １……レーザ、２……光変調器、３……発振
器、４……穴開き鏡、５……スキヤナ、６……対
象物、７……集光レンズ、８……光検出器、９…
…強度検出器、１０……位相検出器、１１……レ
ベル判定器、１２……距離画像表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 赤外線レーザ光を出射するレーザ発振器と、 このレーザ発振器から出射した前記赤外線レー
ザ光を強度変調する光変調器と、 この光変調器により強度変調された赤外線レー
ザ光を対象物に対し二次元照射するとともに、当
該赤外線レーザ光がその対象物から反射してくる
散乱光を受光するスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記散乱光を光電変換する光検出器と、 前記光変調器が強度変調した前記赤外線レーザ
光の出力に対する、前記光検出器の出力の位相遅
れを検出することにより、当該位相遅れを前記対
象物までの距離情報として出力する位相検出器
と、 前記光検出器の出力から、前記散乱光の強度を
検出する強度検出器と、 前記位相検出器が正確に位相検出を行なえたか
否かにより設定された閾値と前記強度検出器の出
力レベルとを比較することにより、当該位相検出
器が正確に位相検出を行なえたか否かの判定を行
なうレベル判定器と、 そのレベル判定器の判定結果に基づき前記位相
検出器が正確に位相検出を行なえなかつた領域を
明示しながら、当該位相検出器の出力に基づく前
記対象物までの距離情報を表示する距離画像表示
手段とを具備したレーザ視覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142190A JPS63307374A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザ視覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142190A JPS63307374A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザ視覚センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307374A JPS63307374A (ja) | 1988-12-15 |
| JPH0457983B2 true JPH0457983B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=15309479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142190A Granted JPS63307374A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザ視覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10444356B2 (en) | 2017-10-16 | 2019-10-15 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Lidar system and method |
| US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04169887A (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ視覚センサ装置 |
| KR20120007734A (ko) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 삼성전기주식회사 | 거리 측정 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 거리 측정 방법 |
| KR20120007735A (ko) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 삼성전기주식회사 | 거리 측정 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62142190A patent/JPS63307374A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
| US11543503B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-01-03 | Hesai Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
| US10444356B2 (en) | 2017-10-16 | 2019-10-15 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Lidar system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63307374A (ja) | 1988-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |