(57)【要約】      （修正有）【課題】縁取りされた不自然な画像とならない良好な強度画像を得ることのできるレーザレーダ装置を提供する。【解決手段】レーザレーダ装置における制御回路７は、走査型送受光部３からの画素毎の反射信号及び角度信号に基づいて被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成し、距離値及び画素アドレスを制御装置１４へ、距離値、強度値及び画素アドレスを強度値置換回路１２へ送信する。強度値置換回路は、注目画素とその隣接画素との間で、被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素が有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがし、注目画素の強度値を、強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、無いと判別した場合には、注目画素の強度値をそのまま制御装置に送信する。制御装置は、制御回路、強度値置換回路からの距離値、画素アドレスと強度値にて強度画像を生成する。【選択図】図３
2018169320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含み、
前記制御回路は、前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信し、
前記強度値置換回路は、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行し、
前記制御装置は、前記制御回路からの前記距離値及び前記画素アドレスと前記強度値置換回路からの前記強度値に基づいて強度画像を生成することを特徴とするレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記強度値置換回路は、前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の距離値と当該隣接画素の距離値との差が所定の第１の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第１の判別処理と、
前記第１の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第１の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の強度値C1と抽出された前記隣接画素の強度値D1との差(D1-C1)が所定の第１の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第２の判別処理と、
前記第２の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第２の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第２の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第３の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第３の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行し、
前記第１の判別処理及び前記第２の判別処理で無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記強度値置換回路は、前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の強度値A2と当該隣接画素の強度値B2との差(B2-A2)が所定の第３の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第３の判別処理と、
前記第３の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第４の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の距離値と抽出された前記隣接画素の距離値との差が所定の第２の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第４の判別処理と、
前記第４の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第５の抽出処理と、
前記第５の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第４の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第６の抽出処理と、
前記第６の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第６の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行し、
前記第３の判別処理及び前記第４の判別処理で無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含むレーザレーダ装置において用いる強度画像取得方法であって、
前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信し、
前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行し、
前記制御回路からの前記距離値及び前記画素アドレスと前記強度値置換回路からの前記強度値に基づいて強度画像を生成することを特徴とする強度画像取得方法。
【請求項５】
前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の距離値と当該隣接画素の距離値との差が所定の第１の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第１の判別処理と、
前記第１の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第１の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の強度値C1と抽出された前記隣接画素の強度値D1との差(D1-C1)が所定の第１の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第２の判別処理と、
前記第２の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第２の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第２の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第３の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第３の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行し、
前記第１の判別処理及び前記第２の判別処理で無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行することを特徴とする請求項４に記載の強度画像取得方法。
【請求項６】
前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の強度値A2と当該隣接画素の強度値B2との差(B2-A2)が所定の第３の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第３の判別処理と、
前記第３の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第４の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の距離値と抽出された前記隣接画素の距離値との差が所定の第２の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第４の判別処理と、
前記第４の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第５の抽出処理と、
前記第５の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第４の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第６の抽出処理と、
前記第６の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第６の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行し、
前記第３の判別処理及び前記第４の判別処理で無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行することを特徴とする請求項４に記載の強度画像取得方法。
【請求項７】
レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含むレーザレーダ装置であって、
前記制御回路においては、前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信する、レーザレーダ装置において用いる強度画像取得用プログラムであって、
前記強度値置換回路を構成するコンピュータに、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行させるための強度画像取得用プログラム。
【請求項８】
前記コンピュータに、前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の距離値と当該隣接画素の距離値との差が所定の第１の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第１の判別処理と、
前記第１の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第１の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の強度値C1と抽出された前記隣接画素の強度値D1との差(D1-C1)が所定の第１の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第２の判別処理と、
前記第２の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第２の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第２の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第３の抽出処理と、
前記第２の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第３の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行させるための、
前記第１の判別処理及び前記第２の判別処理で無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行させるための請求項７に記載の強度画像取得用プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、前記処理として、
注目画素とその隣接画素との間で、当該注目画素の強度値A2と当該隣接画素の強度値B2との差(B2-A2)が所定の第３の強度しきい値以上となる注目画素の有無について判別する第３の判別処理と、
前記第３の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素とその際の隣接画素を抽出する第４の抽出処理と、
抽出された前記注目画素の距離値と抽出された前記隣接画素の距離値との差が所定の第２の距離しきい値以下となる注目画素の有無について判別する第４の判別処理と、
前記第４の判別処理で有りと判別すると、有りと判別した注目画素を抽出する第５の抽出処理と、
前記第５の抽出処理で抽出した注目画素において、当該注目画素の強度値との差が所定の第４の強度しきい値以下となる注目画素の隣接画素を抽出する第６の抽出処理と、
前記第６の抽出処理で抽出した注目画素の強度値を、前記第６の抽出処理で抽出した前記隣接画素の強度値に置換して前記制御装置に送信する処理と、を実行させるための請求項７に記載の強度画像取得用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスポットを被測定物に照射し、その反射光を受光して被測定物の情報、例えば被測定物までの距離画像及び反射光の強度画像を取得する手段として、光源をパルスレーザとする走査型のレーザレーダ装置が提供されている。レーザレーダ装置においては、図１に示すように、物体の縁付近ではレーザスポットの一部が照射される場合がある。この場合に得られる情報は、強度画像の場合には強度値が低下した情報となる。その結果、図２に示すように、得られる強度画像は縁取りされたような不自然な画像となっていた。
【０００３】
通常、同一物体であればレーザ光に対する反射率は同じであるので、縁取りの無い画像を得ることが要求される。
【０００４】
ところで、レーザ計測に関連する技術として、以下の特許文献１〜３を挙げることができ、簡単に説明する。
【０００５】
特許文献１にはレーザ３次元画像計測装置が開示されている。特許文献１では、取得した距離データについて、強度データと距離データの両方を用いて誤検出データの選択と除去を行い、ターゲット形状の基となる距離データの精度を向上させるようにしている。
【０００６】
特許文献２は、レーダ装置を用いて自車両が走行する道路における端部の位置を検出する道路端検出装置、道路端検出方法等について開示している。レーダ装置は、検出対象領域に照射されたレーザ光が被測定物に反射されることによる反射光を受光し、対物距離及び反射強度を検出する。レーダ装置はまた、検出対象領域における隣接する個別領域で各対物距離の差が基準距離差以上となる第１境界と、隣接する個別領域で各反射強度の差が基準強度差以上となる第２境界とを検出し、第１境界の位置または第２境界の位置を道路端として設定する。
【０００７】
特許文献３には、エッジ強度を復元する画像処理について開示し、画素補間処理を伴う幾何学変換処理を行う画像処理装置について記載している。画像処理装置は、画素補間処理において注目画素の補間に用いた複数の画素のうち、注目画素に最も近い画素を選択する画素選択手段と、選択された選択画素を中心として領域を選択し、選択領域に対してフィルタ処理を適用することで選択画素のエッジ強度を取得する選択画素エッジ強度取得手段と、補間に用いた複数の画素の重心と注目画素との距離に応じて、選択画素エッジ強度取得手段により取得されたエッジ強度を注目画素の画素値に反映する補間画素値更新手段とを有する。このような構成により、画像処理装置は、補間処理によって失われたエッジ強度を補間画素に反映させることで、本来のエッジ強度を復元する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６４４６３号公報
【特許文献２】特開２０１２−３２３７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１において企図しているのは、取得した強度値および距離値から強度値の誤検出を除去し距離値の精度を向上させることであり、強度画像の改善については考えられていない。
【００１０】
また、特許文献２において企図しているのは、道路端を精度よく検出することであり、画像の改質のようなことについては考えていない。
【００１１】
更に、特許文献３では、エッジ強度のみに注目しており、被測定物までの距離値をも考慮した画像処理については考えていない。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、上記のような縁取りされたような不自然な画像とならない良好な強度画像を得ることのできるレーザレーダ装置及び強度画像取得方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含み、
前記制御回路は、前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信し、
前記強度値置換回路は、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行し、
前記制御装置は、前記制御回路からの前記距離値及び前記画素アドレスと前記強度値置換回路からの前記強度値に基づいて強度画像を生成することを特徴とするレーザレーダ装置、
が提供される。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、
レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含むレーザレーダ装置において用いる強度画像取得方法であって、
前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信し、
前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行し、
前記制御回路からの前記距離値及び前記画素アドレスと前記強度値置換回路からの前記強度値に基づいて強度画像を生成することを特徴とする強度画像取得方法、
が提供される。
【００１５】
本発明の第３の態様によれば、
レーザ光による走査を制御するための制御コマンドを生成して出力する制御装置と、
前記制御コマンドに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づいて被測定物をレーザ光で走査してその反射光を受光し、受光した反射光から画素毎の反射信号及び前記レーザ光の走査角度を示す角度信号を生成して前記制御回路に出力する走査型送受光部と、
前記制御回路と前記制御装置との間に接続された強度値置換回路と、を含むレーザレーダ装置であって、
前記制御回路においては、前記走査型送受光部からの画素毎の前記反射信号及び前記角度信号に基づいて前記被測定物までの距離値、反射光の強度値、及び画素アドレスを生成して、前記距離値及び前記画素アドレスを前記制御装置に送信すると共に、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを前記強度値置換回路に送信する、レーザレーダ装置において用いる強度画像取得用プログラムであって、
前記強度値置換回路を構成するコンピュータに、前記距離値、前記強度値及び前記画素アドレスを用いて、注目画素とその隣接画素との間で、前記被測定物までの距離が同等で、かつ隣接画素の強度値より低い強度値を持つ注目画素の有無について判別を行い、有りと判別すると、距離値が同等でかつ強度低下の無い隣接画素をさがしたうえで、有りと判別した前記注目画素の強度値を、前記強度低下の無い隣接画素の強度値で置換し、置換した強度値を前記制御装置に送信し、無いと判別した場合には、無いと判別した前記注目画素の強度値をそのまま前記制御装置に送信する処理を実行させるための強度画像取得用プログラム、
が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、縁取りされたような不自然な画像とならない良好な強度画像を得ることができ、強度画像の画質改善を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】レーザレーダ装置によるレーザスポット照射イメージについて説明するための図である。
【図２】これまでのレーザレーダ装置により得られる物体の強度イメージについて説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるレーザレーダ装置の機能ブロック図である。
【図４】図３に示された強度値置換回路の基本的な動作フローを示した図である。
【図５】図３に示された強度値置換回路の詳細な動作フローを、第１のケースについて示した図である。
【図６】図３に示された強度値置換回路の詳細な動作フローを、第２のケースについて示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、距離画像及び強度画像を取得することができ、レーザ光源がパルスレーザの走査型のレーザレーダ装置において、被測定物の縁においても強度の低下のない良好な強度画像を提供しようとするものである。
【００１９】
本発明は、強度画像を生成するために用いられる画像生成用情報における各画素の距離値および強度値を基に強度低下が発生した画素と強度低下が発生していない画素を探し、強度低下が発生した画素の強度値を、周辺の強度が低下していない隣接画素の強度値と置き換えることにより実現する。すなわち、本発明は、被測定物の縁においてレーザ光の一部が被測定物に照射されることで強度低下が発生する画素の強度値を、隣接の同等の距離でかつ強度低下が見られない隣接画素の強度値と置換することで強度画像の画質改善を実現するものである。
【００２０】
図３〜図５を参照して、本発明に係るレーザレーダ装置の第１の実施形態について説明する。
【００２１】
図３は、本発明の第１の実施形態によるレーザレーダ装置の機能ブロック図である。図３において、レーザレーダ装置は、パルス状のレーザスポット（以下では、パルスレーザと呼ぶ）による走査を行う走査型送受光部３、制御回路７、強度値置換回路１２、制御装置１４を含む。
【００２２】
制御装置１４は、制御回路７に制御コマンド１１を送信する。制御回路７は受信した制御コマンド１１に基づいて制御信号４を生成し、生成した制御信号４を走査型送受光部３へ送信する。走査型送受光部３は、受信した制御信号４に基づいてパルスレーザ１を外部の被測定物（図示省略）に照射する。
【００２３】
照射されたパルスレーザ１は、被測定物に当たると、その一部が反射光２として走査型送受光部３に入射する。走査型送受光部３は、入射した反射光２を基に反射信号５を生成し、生成した反射信号５を角度信号６と共に制御回路７へ送信する。角度信号というのは、レーザスポットの走査角度を示す信号である。
【００２４】
制御回路７は、受信した反射信号５及び角度信号６を基に、形成されるべき強度画像の画素毎に、被測定物までの距離値９、反射光の受光強度値（以下、強度値と呼ぶ）８、及び強度画像上の画素位置を示すための画素アドレス１０を生成し、生成した距離値９、画素アドレス１０を強度値置換回路１２及び制御装置１４へ送信する。制御回路７はまた、生成した強度値８を強度値置換回路１２へ送信する。なお、制御回路７における処理については良く知られているので、詳しい説明は省略する。
【００２５】
強度値置換回路１２は、受信した距離値９、強度値８、及び画素アドレス１０を基に強度値１３を生成し、生成した強度値１３を制御装置１４へ送信する。強度値９と強度値１３の違いは、後述する強度値置換回路１２の説明で明らかになる。
【００２６】
制御回路７、強度値置換回路１２、制御装置１４は、プログラム制御に従って処理を実行する１つのコンピュータ又はＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいは複数の回路によって実現することができるが、個別のコンピュータ又はＣＰＵで実現されても良い。
【００２７】
制御装置１４は、受信した距離値９、強度値１３、画素アドレス１０を基に距離画像及び強度画像を生成し表示装置（図示省略）に表示させる。なお、距離画像、強度画像を表示させるための具体的手法は、周知であるので、詳しい説明は省略する。
【００２８】
図４は本発明に係るレーザレーダ装置の要部を為す強度値置換回路１２の基本的な動作フローを示した図である。図４のステップＳ３０１において、制御回路７から受信した距離値９、強度値８、画素アドレス１０を用いた以下の処理がスタートする。ステップＳ３０２では、強度値置換回路１２は、画素アドレスに基づいて注目画素とこれに隣接する１個以上の隣接画素を決定する。強度値置換回路１２はまた、決定した注目画素が隣接画素と距離が同等で、かつ注目画素の強度値が隣接画素の強度値より低いかどうかの判別を行う。ここで、「同等」というのは、注目画素の距離値と隣接画素の距離値の差があらかじめ決められた距離しきい値以下、すなわち｜注目画素の距離値−隣接画素の距離値｜≦距離しきい値であることを意味する。それゆえ、距離しきい値は大きな値ではない。また、「隣接」というのは、注目画素を中心として所定画素分の範囲内の画素を意味する。「所定画素分」というのは、通常、画素１個分で良い。「同等」、「隣接」の意味は、以降の説明における「同等」、「隣接」についても同じである。
【００２９】
ステップＳ３０２において、決定した注目画素が隣接画素と距離が同等で、かつ注目画素の強度値が隣接画素の強度値より低いと判別した場合（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、強度値置換回路１２は、注目画素は強度低下した画素と判断する。強度値置換回路１２は、続いて、距離が同等で、かつ強度低下が発生していない隣接画素を探し（ステップＳ３０３）、強度低下した画素の強度値を、距離が同等で、かつ強度低下が発生していない隣接画素の強度値と置換し、これを強度値１３として制御装置１４に送信する（ステップＳ３０４）。
【００３０】
強度値置換回路１２は、注目画素の距離値が隣接画素の距離値と同等ではない、又は注目画素の強度値が隣接画素の強度値と同等以上の場合、注目画素は強度低下した画素ではないと判断し（ステップＳ３０２のＮｏ）、ステップＳ３０５に移行して注目画素の強度値は置換せず、元の強度値のままで強度値１３として制御装置１４に送信する。
【００３１】
強度値置換回路１２は、以上の動作を対象となる画素アドレスを持つすべての画素について行う。
【００３２】
なお、図４で説明した動作は、詳しく説明すると、先に距離値が同等の隣接画素を探す第１のケースと、先に強度値が低下した注目画素を探す第２のケースとに分けることができ、以下にこれらの動作について説明する。
【００３３】
（第１の実施形態の第１のケース）
図５は、強度値置換回路１２の詳細な動作フローを、上記第１のケース、すなわち先に距離値が同等の隣接画素を探す場合について示した図である。
【００３４】
図５において、動作がスタートすると、強度値置換回路１２は、制御回路７で生成された各画素の距離値、強度値、画素アドレスを用いて処理を開始する（ステップＳ５０１）。以下の説明において、A1は注目画素の距離値、B1は注目画素の隣接画素の距離値、C1は処理ステップＳ５０４で抽出した注目画素の強度値、D1は処理ステップＳ５０４で抽出した注目画素の隣接画素の強度値、E1は処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素の強度値、F1は処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素の隣接画素の強度値であるとする。
【００３５】
判断ステップＳ５０２（第１の判別処理）では、強度値置換回路１２は注目画素とその隣接画素を決定し、｜A1-B1｜≦距離しきい値（所定の第１の距離しきい値）の判定を行う。強度値置換回路１２は、判定結果がYes（つまり、｜A1-B1｜が距離しきい値以下）の場合、処理ステップＳ５０４へ進み、判定結果がNo（つまり、｜A1-B1｜が距離しきい値を越える）の場合、処理ステップＳ５０３へ進む。ここで、｜A1-B1｜が距離しきい値以下というのは、注目画素が隣接画素と距離が同等であることを意味する。「同等」の意味は、図４において説明した通りである。
【００３６】
処理ステップＳ５０４（第１の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ５０２でYesとなる注目画素およびその際の隣接画素を抽出する。一方、処理ステップＳ５０３では、強度値置換回路１２は、注目画素の強度値は置換せずに、そのまま強度値１３として制御装置１４に送信する。
【００３７】
処理ステップＳ５０４の実施後、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ５０５へ進む。判断ステップＳ５０５（第２の判別処理）では、強度値置換回路１２は、(D1-C1)≧強度しきい値（所定の第１の強度しきい値）の判定を行う。強度値置換回路１２は、判定結果がYes（つまり、(D1-C1)が強度しきい値以上）の場合、処理ステップＳ５０６へ進み、判定結果がNo（つまり、(D1-C1)が強度しきい値未満）の場合、処理ステップＳ５０３へ進む。ここで、(D1-C1)が強度しきい値以上というのは、注目画素の強度値が隣接画素の強度値より低いことを意味する。
【００３８】
処理ステップＳ５０６（第２の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ５０５でYesとなる注目画素を抽出し、処理ステップＳ５０７に進む。処理ステップＳ５０７（第３の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素において、｜F1-E1｜≦強度しきい値（所定の第２の強度しきい値）を満たす注目画素の隣接画素を抽出し、処理ステップＳ５０８へ進む。｜F1-E1｜≦強度しきい値を満たすということは、処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素の強度値E1と、処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素の隣接画素の強度値F1が同等であることを意味する。言い換えれば、処理ステップＳ５０７は、強度低下が発生していない注目画素を探す処理であると言える。
【００３９】
処理ステップＳ５０８では、強度値置換回路１２は、処理ステップＳ５０６で抽出した注目画素の強度値を、処理ステップＳ５０７で抽出した隣接画素の強度値に置換し、これを強度値１３として制御装置１４に送信する。
【００４０】
強度値置換回路１２は、以上の動作を対象となる画素アドレスを持つすべての画素について行う。
【００４１】
（第１のケースの効果）
上記の第１のケースによれば、強度低下が発生する画素の強度値を、同等の距離で、かつ強度低下が発生していない隣接画素の強度値と置換することで、縁取りされたような不自然な画像とならない、良好な強度画像を得ることができる。
【００４２】
（第１の実施形態の第２のケース）
図６は、強度値置換回路１２の詳細な動作フローを、上記第２のケース、すなわち先に反射光の強度が低下した画素を探す場合について示した図である。
【００４３】
図６において、動作がスタートすると、強度値置換回路１２は、制御回路７で生成された各画素の距離値、強度値、画素アドレスを用いて処理を開始する（ステップＳ６０１）。以下の説明において、A2は注目画素の強度値、B2は注目画素の隣接画素の強度値、C2は処理ステップＳ６０３で抽出した注目画素の距離値、D2は処理ステップＳ６０３で抽出した注目画素の隣接画素の距離値、E2は処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の強度値、F2は処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の隣接画素の強度値であるとする。
【００４４】
判断ステップＳ６０２（第３の判別処理）では、強度値置換回路１２は注目画素とその隣接画素を決定し、(B2-A2)≧強度しきい値（所定の第３の強度しきい値）の判定を行う。強度値置換回路１２は、判定結果がYes（つまり、(B2-A2)が強度しきい値以上）の場合、処理ステップＳ６０３へ進み、判定結果がNo（つまり、(B2-A2)が強度しきい値未満）の場合、処理ステップＳ６０８へ進む。
【００４５】
処理ステップＳ６０３（第４の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ６０２でYesとなる注目画素およびその際の隣接画素を抽出する。一方、処理ステップＳ６０８では、強度値置換回路１２は、注目画素の強度値は置換せずに、そのまま強度値１３として制御装置１４に送信する。
【００４６】
処理ステップＳ６０３の実施後、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ６０４へ進む。判断ステップＳ６０４（第４の判別処理）では、強度値置換回路１２は、｜C2-D2｜≦距離しきい値（所定の第２の距離しきい値）の判定を行う。強度値置換回路１２は、判定結果がYes（つまり、｜C2-D2｜が距離しきい値以下）の場合、処理ステップＳ６０５へ進み、No（つまり、｜C2-D2｜が距離しきい値を越える）の場合、処理ステップＳ６０８へ進む。ここで、｜C2-D2｜が距離しきい値以下というのは、処理ステップＳ６０３で抽出した注目画素の距離値C2と処理ステップＳ６０３で抽出した注目画素の隣接画素の距離値D2が同等であることを意味する。
【００４７】
処理ステップＳ６０５（第５の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、判断ステップＳ６０４でYesとなる注目画素を抽出し、処理ステップＳ６０６に進む。処理ステップＳ６０６（第６の抽出処理）では、強度値置換回路１２は、処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の隣接画素のうち、｜F2-E2｜≦強度しきい値（所定の第４の強度しきい値）を満たす隣接画素を抽出し、処理ステップＳ６０７へ進む。ここで、｜F2-E2｜が強度しきい値以下というのは、処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の強度値E2と、処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の隣接画素の強度値F2が同等であることを意味する。
【００４８】
処理ステップＳ６０７では、強度値置換回路１２は、処理ステップＳ６０５で抽出した注目画素の強度値を、処理ステップＳ６０６で抽出した隣接画素の強度値に置換し、これを強度値１３として制御装置１４に送信する。
【００４９】
強度値置換回路１２は、以上の動作を対象となる画素アドレスを持つすべての画素について行う。
【００５０】
（第２のケースの効果）
上記の第１のケースにおいても、強度低下が発生する画素の強度値を、同等の距離で、かつ強度低下が発生していない隣接画素の強度値と置換することで、縁取りされたような不自然な画像とならない、良好な強度画像を得ることができる。
【００５１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によるレーザレーダ装置及び強度画像取得方法は、偵察用カメラ、航空機搭載カメラ、誘導装置等の様々な分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
３    走査型送受光部
７    制御回路
１２    強度値置換回路
１４    制御装置
【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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【図６】
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