(57)【要約】【課題】位相シフト法を用いて測距を行う際に、誤測距を防止する。【解決手段】照射部１６が、強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相をπ／２ずつ移動させつつ被写体に照射する。撮像部２が縞パターン光の移動の周期における０、π／２、π、３π／２の４つの位相において反射光を受光して受光信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を得る。距離画像生成部３１が、第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）と第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）との差分値の絶対値を算出し、絶対値をしきい値Ｔｈ１と比較し、絶対値がしきい値Ｔｈ１未満となる受光信号を取得した受光素子においてのみ距離情報Ｄ１を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相を移動させつつ被写体に照射する照射手段と、
前記被写体による前記縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力する複数の受光素子が２次元状に配列された撮像素子を有する撮像手段と、
前記縞パターン光の位相が該縞パターンの１周期分移動するまで、該縞パターン光のパターンの位相を基準位相からπ／２ずつずらして前記被写体に該縞パターンを照射し、前記基準位相、該基準位相からπ／２ずれた位相、該基準位相からπずれた位相および該基準位相から３π／２ずれた位相のそれぞれにおいて前記反射光を受光するよう、前記照射手段および前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
前記縞パターン光の位相の前記１周期分の移動に対応して、前記受光素子毎に取得される４つの位相の受光信号から、前記縞パターン光と該縞パターン光の反射光との位相差を前記受光素子毎に算出し、該位相差に基づいて前記被写体までの距離を表す距離情報を前記受光素子毎に算出する距離情報算出手段とを備え、
前記距離情報算出手段は、前記４つの位相の受光信号のうち、前記基準位相の受光信号と該基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および前記基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と該基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値を算出し、該絶対値が所定のしきい値未満となった前記受光素子においてのみ、前記距離情報を算出する手段であることを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記距離情報算出手段は、前記所定のしきい値を前記４つの位相の受光信号のうちの所定の受光信号の関数として設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相を移動させつつ被写体に照射する照射手段と、
前記被写体による前記縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力する複数の受光素子が２次元状に配列された撮像素子を有する撮像手段と、
前記縞パターン光の位相が該縞パターンの１周期分移動するまで、該縞パターン光のパターンの位相を基準位相からπ／２ずつずらして前記被写体に該縞パターンを照射し、前記基準位相、該基準位相からπ／２ずれた位相、該基準位相からπずれた位相および該基準位相から３π／２ずれた位相のそれぞれにおいて前記反射光を受光するよう、前記照射手段および前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
前記縞パターン光の位相の前記１周期分の移動に対応して、前記受光素子毎に取得される４つの位相の受光信号から、前記縞パターン光と該縞パターン光の反射光との位相差を前記受光素子毎に算出し、該位相差に基づいて前記被写体までの距離を表す距離情報を前記受光素子毎に算出する距離情報算出手段とを備えた測距装置における測距方法であって、
前記４つの位相の受光信号のうち、前記基準位相の受光信号と該基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および前記基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と該基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値を算出し、
該絶対値が所定のしきい値未満となった前記受光素子においてのみ、前記距離情報を算出することを特徴とする測距方法。
【請求項４】
強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相を移動させつつ被写体に照射する照射手段と、
前記被写体による前記縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力する複数の受光素子が２次元状に配列された撮像素子を有する撮像手段と、
前記縞パターン光の位相が該縞パターンの１周期分移動するまで、該縞パターン光のパターンの位相を基準位相からπ／２ずつずらして前記被写体に該縞パターンを照射し、前記基準位相、該基準位相からπ／２ずれた位相、該基準位相からπずれた位相および該基準位相から３π／２ずれた位相のそれぞれにおいて前記反射光を受光するよう、前記照射手段および前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
前記縞パターン光の位相の前記１周期分の移動に対応して、前記受光素子毎に取得される４つの位相の受光信号から、前記縞パターン光と該縞パターン光の反射光との位相差を前記受光素子毎に算出し、該位相差に基づいて前記被写体までの距離を表す距離情報を前記受光素子毎に算出する距離情報算出手段とを備えた測距装置における測距方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記４つの位相の受光信号のうち、前記基準位相の受光信号と該基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および前記基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と該基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値を算出する手順と、
該絶対値が所定のしきい値未満となった前記受光素子においてのみ、前記距離情報を算出する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体までの距離を計測する測距装置および方法並びに測距方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被写体までの距離を計測するための手法として位相シフト法が知られている。位相シフト法は、強度が正弦波状に変化する縞パターン光を、パターンの位相をπ／２ずつずらしながら縞パターン光の位相が１周期分移動するまで繰り返し被写体に照射し、縞パターン光の位相の移動周期における０、π／２、π、３π／２の４つの位相において反射光を受光して受光光量に応じた受光信号を得、受光信号に基づいて縞パターン光と反射光との位相の遅れ（位相差）を、撮影装置に設けられた撮像素子の受光素子毎に検出して距離情報を算出する方式である。
【０００３】
ここで、位相シフト法を用いて測距を行う際には、被写体表面の材質や、被写体表面の変化により、受光信号により表される輝度が飽和したり、受光信号のコントラストが低くなったりする場合があるが、このような場合には、正確に距離を測定することができない。このため、輝度が飽和していたりコントラストが低い受光信号については、その受光信号を取得した周囲の受光素子の受光信号を用いて、その受光素子において算出される位相差の信頼性を判定する手法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された手法においては、縞パターン光の発光不良が生じたり、反射光以外の外光を受光したり、受光素子の異常により反射光の光量に応じた受光信号を出力できないような場合等、距離の測定に適さない受光信号が取得されてしまう。このように距離の測定に適さない受光信号を用いると、誤った距離情報が算出されてしまうこととなる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、位相シフト法を用いて測距を行う際に、誤測距を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による測距装置は、強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相を移動させつつ被写体に照射する照射手段と、
前記被写体による前記縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力する複数の受光素子が２次元状に配列された撮像素子を有する撮像手段と、
前記縞パターン光の位相が該縞パターンの１周期分移動するまで、該縞パターン光のパターンの位相を基準位相からπ／２ずつずらして前記被写体に該縞パターンを照射し、前記基準位相、該基準位相からπ／２ずれた位相、該基準位相からπずれた位相および該基準位相から３π／２ずれた位相のそれぞれにおいて前記反射光を受光するよう、前記照射手段および前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
前記縞パターン光の位相の前記１周期分の移動に対応して、前記受光素子毎に取得される４つの位相の受光信号から、前記縞パターン光と該縞パターン光の反射光との位相差を前記受光素子毎に算出し、該位相差に基づいて前記被写体までの距離を表す距離情報を前記受光素子毎に算出する距離情報算出手段とを備え、
前記距離情報算出手段は、前記４つの位相の受光信号のうち、前記基準位相の受光信号と該基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および前記基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と該基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値を算出し、該絶対値が所定のしきい値未満となった前記受光素子においてのみ、前記距離情報を算出する手段であることを特徴とするものである。
【０００７】
縞パターン光は、強度が連続して変化するように変調されていればよく、例えば正弦波状、三角波状、鋸波状に縞パターン光の強度を変化させるようにすればよい。
【０００８】
なお、本発明による測距装置においては、前記距離情報算出手段を、前記所定のしきい値を前記４つの位相の受光信号のうちの所定の受光信号の関数として設定する手段としてもよい。
【０００９】
本発明による測距方法は、強度が周期的に変化する縞パターン光を、パターンの位相を移動させつつ被写体に照射する照射手段と、
前記被写体による前記縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力する複数の受光素子が２次元状に配列された撮像素子を有する撮像手段と、
前記縞パターン光の位相が該縞パターンの１周期分移動するまで、該縞パターン光のパターンの位相を基準位相からπ／２ずつずらして前記被写体に該縞パターンを照射し、前記基準位相、該基準位相からπ／２ずれた位相、該基準位相からπずれた位相および該基準位相から３π／２ずれた位相のそれぞれにおいて前記反射光を受光するよう、前記照射手段および前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、
前記縞パターン光の位相の前記１周期分の移動に対応して、前記受光素子毎に取得される４つの位相の受光信号から、前記縞パターン光と該縞パターン光の反射光との位相差を前記受光素子毎に算出し、該位相差に基づいて前記被写体までの距離を表す距離情報を前記受光素子毎に算出する距離情報算出手段とを備えた測距装置における測距方法であって、
前記４つの位相の受光信号のうち、前記基準位相の受光信号と該基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および前記基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と該基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値を算出し、
該絶対値が所定のしきい値未満となった前記受光素子においてのみ、前記距離情報を算出することを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明による測距方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基準位相、基準位相からπ／２ずれた位相、基準位相からπずれた位相、および基準位相から３π／２ずれた位相という４つの位相の受光信号のうち、基準位相の受光信号と基準位相からπずれた位相の受光信号との加算信号である第１の加算信号、および基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号と基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号との加算信号である第２の加算信号の差分値の絶対値が算出され、絶対値が所定のしきい値未満となった受光素子においてのみ距離情報が算出される。
【００１２】
ここで、縞パターン光の発光不良、反射光以外の外光の受光、および受光素子の異常等が生じていない場合、第１の加算信号および第２の加算信号は略同一の値となる。逆に第１および第２の加算信号が略同一の値とならない場合には、縞パターン光の発光不良、反射光以外の外光の受光、および受光素子の異常等が生じていると見なすことができる。
【００１３】
したがって、第１および第２の加算信号の差分値の絶対値が所定のしきい値未満となった受光素子においてのみ距離情報を算出することにより、距離の測定に適さない受光信号を用いることによる誤測距を防止することができ、その結果、精度よく距離情報を算出することができる。
【００１４】
また、所定のしきい値を受光信号の関数により設定することにより、反射光の光量に応じてしきい値を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態による測距装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように実施形態による測距装置１は撮像部２を備える。
【００１６】
撮像部２は、レンズ１０、絞り１１、シャッタ１２、ＣＣＤ１３、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１４およびＡ／Ｄ変換部１５を備える。
【００１７】
レンズ１０は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成され、不図示のレンズ駆動部によりその位置が調整される。
【００１８】
絞り１１は、不図示の絞り駆動部により、あらかじめ定められた絞り値データに基づいて絞り径の調整が行われる。
【００１９】
シャッタ１２はメカニカルシャッタであり、あらかじめ定められたシャッタスピードに応じて駆動される。
【００２０】
ＣＣＤ１３は、多数の受光素子を２次元的に配列した光電面を有する撮像素子であり、被写体光がこの光電面に結像して光電変換されてアナログ撮像信号である受光信号が取得される。なお、ＣＣＤ１３は、後述する撮像制御部１９から与えられる電子シャッタ駆動信号によって受光期間が制御される。また、ＣＣＤ１３の前面には、後述する縞パターン光の波長域の光を透過するフィルタ１３Ａが配設されているため、ＣＣＤ１３の受光素子は縞パターン光の反射光のみを受光することができる。
【００２１】
ＡＦＥ１４は、ＣＣＤ１３から出力される受光信号に対して、受光信号のノイズを除去する処理、および受光信号のゲインを調節する処理（以下アナログ処理とする）を施す。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換部１５は、ＡＦＥ１４によりアナログ処理が施された受光信号をデジタル信号に変換する。
【００２３】
また、撮像部２は、被写体に向けて縞パターン光を照射するための照射部１６を備える。
【００２４】
図２は照射部の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように照射部１６は、光を発光するＬＥＤが２次元状に複数配設された面光源１６Ａ、面光源１６Ａから発せられる光を縞パターン光に変換する液晶１６Ｂ、液晶１６Ｂに縞パターン光を表示するドライバ１６Ｃを備える。
【００２５】
ドライバ１６Ｃは、後述する撮像制御部１９からの指示により、正弦波状に強度が変化する縞パターンを液晶に表示する。また、撮像制御部１９からの指示により縞パターン光の位相をπ／２ずつ移動させる。これにより、面光源１６Ａから発せられた光は、液晶１６Ｂを透過して、強度が正弦波状に変化する縞パターン光となる。
【００２６】
また、撮像部２は、ＣＣＤ１３、ＡＦＥ１４および照射部１６の駆動を制御するための撮像制御部１９を備える。撮像制御部１９は、ＣＰＵ３２からの指示により、ドライバ１６Ｃに縞パターン表示の指示を行って照射部１６から縞パターン光を位相をπ／２ずつ移動させつつ発光させ、縞パターン光の位相の移動とタイミングを合わせて被写体による縞パターン光の反射光を受光し、受光光量に応じた受光信号を出力するよう撮像部２の各部を制御する。なお、縞パターン光の発光、並びにＣＣＤ１３の各受光素子からの受光信号の取得の制御については後述する。
【００２７】
また、測距装置１は、撮影条件設定部２２、画像処理部２３、圧縮／伸長処理部２４、フレームメモリ２５、メディア制御部２６、内部メモリ２７、および表示制御部２８を備える。
【００２８】
撮影条件設定部２２は、あらかじめ定められた焦点距離、絞り値およびシャッタ速度を記憶しており、撮影を行う際に、焦点距離、絞り値およびシャッタ速度を撮像部２に出力する。
【００２９】
画像処理部２３は、後述するように生成された距離画像の画像データに対して、階調補正、シャープネス補正等の画像処理を施す。
【００３０】
圧縮／伸長処理部２４は、画像処理部２３によって画像処理が施された距離画像の画像データに対して、例えば、ＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行い、画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Ｅｘｉｆフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が格納されたタグが付加される。
【００３１】
フレームメモリ２５は、撮像部２が取得した受光信号に対して、前述の画像処理を含む各種処理を行う際に使用する作業用メモリである。
【００３２】
メディア制御部２６は、記録メディア２９にアクセスして距離画像の画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
【００３３】
内部メモリ２７は、測距装置１において設定される各種定数、およびＣＰＵ３２が実行するプログラム等を記憶する。
【００３４】
表示制御部２８は、フレームメモリ２５に格納された画像データをモニタ３０に表示させたり、記録メディア２９に記録されている画像をモニタ３０に表示させたりするためのものである。
【００３５】
また、測距装置１は、距離画像生成部３１およびＣＰＵ３２を備える。
【００３６】
距離画像生成部３１は、撮像部２が取得した受光信号を用いて被写体上の各点の測距装置１からの距離情報Ｄ１を、ＣＣＤ１３における受光素子毎に算出する。以下、距離情報Ｄ１の算出について説明する。
【００３７】
距離画像生成部３１は、位相シフト法により距離情報Ｄ１を算出する。具体的には、縞パターン光と、被写体により反射された反射光との位相差を算出し、位相差に基づいて距離情報Ｄ１を算出する。
【００３８】
図３は縞パターン光の照射および反射光の受光を説明するための図である。本実施形態においては、図３（ａ）に示すように縞パターン光を被写体に照射して１回目の反射光の受光を行う。なお、図３（ａ）はパターンの位相の移動の周期の基準となるため位相を０（すなわち基準位相）としている。次いで、図３（ｂ）に示すようにパターンの位相を基準位相からπ／２ずらして縞パターン光を被写体に照射して２回目の反射光の受光を行う。次いで、図３（ｃ）に示すようにパターンの位相を基準位相からπずらして縞パターン光を被写体に照射して３回目の反射光の受光を行う。そして、図３（ｄ）に示すようにパターンの位相を基準位相から３π／２ずらして縞パターン光を被写体に照射して４回目の反射光の受光を行う。
【００３９】
図４は位相差の算出を説明するための図である。なお、図４においては、縞パターン光のパターンの移動における０、π／２、π、３π／２の位相において受光した反射光の受光光量を、それぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４としている。図４に示すように、反射光の光量は被写体上の位置における表面の状態や色により変化しても、相対的な光量差は必ずパターンの位相差α分だけの変換を示すものとなる。
【００４０】
ここで、受光光量は縞パターン光における０、π／２、π、３π／２の位相において各受光素子から出力される受光信号に相当するため、以降の説明においては、受光信号についても受光光量と同一の参照符号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を用いるものとすると、受光信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４と位相差αとの関係は、次式のようになる。
【００４１】
α＝ｔａｎ-1｛（Ｆ３−Ｆ１）／（Ｆ２−Ｆ４）｝   （１）
そして、距離画像生成部３１は、位相差αから距離情報Ｄ１を下記の式（２）により算出する。
【００４２】
Ｄ１＝ｃ・α／（４πＦ）      （２）
ｃは光速、Ｆは周波数（＝ω／２π）である。
【００４３】
さらに、距離画像生成部３１は、上述したように受光素子単位で算出した距離情報Ｄ１を各画素の画素値とする距離画像Ｓ１を生成する。
【００４４】
ところで、照射部１６からの縞パターン光の発光不良、撮像部２における反射光以外の外光の受光、およびＣＣＤ１３での受光素子の異常等が生じていない場合、基準位相の受光信号Ｆ１と基準位相からπずれた位相の受光信号Ｆ３との加算信号である第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）、および基準位相からπ／２ずれた位相の受光信号Ｆ２と基準位相から３π／２ずれた位相の受光信号Ｆ４との加算信号である第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）は略同一の値となる。したがって、第１および第２の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３），（Ｆ２＋Ｆ４）が略同一の値とならない場合には、照射部１６からの縞パターン光の発光不良、撮像部２における反射光以外の外光の受光、およびＣＣＤ１３での受光素子の異常等が生じていると見なすことができる。
【００４５】
このため距離画像生成部３１は、距離情報Ｄ１の算出前に、受光信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を用いて、第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）と第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）との差分値の絶対値を算出し、絶対値をしきい値Ｔｈ１と比較し、絶対値がしきい値Ｔｈ１未満となる受光信号を取得した受光素子においてのみ距離情報Ｄ１を算出する。
【００４６】
なお、しきい値Ｔｈ１は、受光信号の関数により設定する。本実施形態においては、第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）にあらかじめ定められた係数ｋ０を乗算した値ｋ０（Ｆ１＋Ｆ３）を算出し、算出した値ｋ０（Ｆ１＋Ｆ３）をしきい値Ｔｈ１として設定するものとする。なお、第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）に係数ｋ０を乗算した値ｋ０（Ｆ２＋Ｆ４）をしきい値Ｔｈ１として設定してもよい。
【００４７】
ＣＰＵ３２は、入出力部３３からの信号に応じて測距装置１の各部を制御する。
【００４８】
データバス３４は、測距装置１を構成する各部およびＣＰＵ３２に接続されており、測距装置１における各種データおよび各種情報のやり取りを行う。
【００４９】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図５は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。
【００５０】
撮影指示が行われることによりＣＰＵ３２が処理を開始し、撮像部２がＣＰＵ３２からの指示により、パターンの位相をπ／２ずつずらしながら照射部１６から縞パターン光を被写体に向けて発光し（ステップＳＴ１）、さらに縞パターン光の被写体による反射光をパターンの移動における０、π／２、π、３π／２の位相において受光して、ＣＣＤ１３のすべての受光素子において、４つの受光信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を取得する（ステップＳＴ２）。
【００５１】
次いで、距離画像生成部３１が、距離情報算出の対象となる受光素子を最初の受光素子に設定し（ｉ＝１、ステップＳＴ３）、対象となる受光素子において取得された４つの受光信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４から第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）および第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）を算出する（ステップＳＴ４）。そして、第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）に係数ｋ０を乗算してしきい値Ｔｈ１を算出し（ステップＳＴ５）、さらに第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）と第２の加算信号（Ｆ２＋Ｆ４）との差分値の絶対値｜（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）｜がしきい値Ｔｈ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
【００５２】
ステップＳＴ６が肯定されると、距離画像生成部３１は、対象の受光素子については距離情報Ｄ１を算出するように設定する（ステップＳＴ７）。一方、ステップＳＴ６が否定されると、対象の受光素子については距離情報Ｄ１を算出しないように設定する（ステップＳＴ８）。
【００５３】
ステップＳＴ７，ＳＴ８に続いて、距離画像生成部３１は、すべての受光素子について距離情報Ｄ１の算出の有無を判定したか否かを判定し（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ９が否定されると処理の対象を次の受光素子に変更し（ｉ＝ｉ＋１、ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ４に戻ってステップＳＴ４以降の処理を繰り返す。
【００５４】
ステップＳＴ９が肯定されると、距離画像生成部３１は、距離情報Ｄ１を算出するように設定された受光素子について、４つの受光信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４から上記式（１）により位相差αを算出し（ステップＳＴ１１）さらに、式（２）により距離情報Ｄ１を算出し（ステップＳＴ１２）、距離情報Ｄ１を各画素の画素値とする距離画像Ｓ１を生成する（ステップＳＴ１３）。そして、メディア制御部２６が距離画像Ｓ１の画像データを記録メディア２９に記録し（ステップＳＴ１４）、処理を終了する。
【００５５】
このように、本実施形態においては、第１および第２の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３），（Ｆ２＋Ｆ４）の差分値の絶対値がしきい値Ｔｈ１未満となった受光素子においてのみ距離情報Ｄ１を算出するようにしたため、照射部１６からの縞パターン光の発光不良、撮像部２における反射光以外の外光の受光、およびＣＣＤ１３での受光素子の異常等が生じていても、距離の測定に適さない受光信号を用いることによる誤測距を防止することができ、その結果、精度よく距離情報Ｄ１を算出することができる。
【００５６】
また、しきい値Ｔｈ１を受光信号の関数により設定することにより、反射光の光量に応じてしきい値を設定することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態においては、第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）にあらかじめ定められた係数ｋ０を乗算した値をしきい値Ｔｈ１として用いているが、各種第１の加算信号（Ｆ１＋Ｆ３）に応じたしきい値Ｔｈ１をあらかじめテーブルとして内部メモリ２７に記憶しておき、このテーブルを参照してしきい値Ｔｈ１を求めるようにしてもよい。また、あらかじめ定められた所定の値をしきい値Ｔｈ１として用いてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては、縞パターン光を正弦波状に変化させているが、三角波、パルス波等、一定の周期で強度が変化するものであれば、どのように変化させてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、測距装置１内において距離画像を生成しているが、距離画像生成部３１を装置１外に設け、入出力部３３から受光信号を外部の距離画像生成部３１に出力して距離画像を生成するようにしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施形態に係る測距装置について説明したが、コンピュータを、上記の距離画像生成部３１に対応する手段として機能させ、図５に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の１つである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態による測距装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】照射部の構成を示す概略ブロック図
【図３】縞パターン光の照射および反射光の受光を説明するための図で
【図４】位相差の算出を説明するための図
【図５】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６２】
１    測距装置
２    撮像部
１３    ＣＣＤ
１６    照射部
１９    撮像制御部
３１    距離画像生成部
３２    ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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