(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の画像生成装置を同時に用いる場合における各画像生成装置の変調周波数を適切な値に自律的に設定する画像生成装置を提供する。【解決手段】変調光を出射する発光部と、発光部の変調光の周波数を制御して当該発光部を駆動する発光制御部と、外部光を受光してその光強度に応じた電気信号を出力する受光部と、受光部において受光された外部光の周波数を検出する周波数カウンタと、発光制御部により制御される変調光の周波数を可変に設定する演算処理部を含み、演算処理部は、変調光の周波数を、周波数カウンタによって検出された外部光の周波数とは異なる周波数に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調光を出射する発光部と、
前記発光部の前記変調光の周波数を制御して当該発光部を駆動する発光制御部と、
外部光を受光してその光強度に応じた電気信号を出力する受光部と、
前記受光部において受光された前記外部光の周波数を検出する周波数カウンタと、
前記発光制御部により制御される前記変調光の周波数を可変に設定する演算処理部と、
を含み、
前記演算処理部は、前記変調光の周波数を、前記周波数カウンタによって検出された前記外部光の周波数とは異なる周波数に設定する、
画像生成装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、複数の周波数の候補値と前記外部光の周波数とを比較して当該外部光の周波数と異なる候補値を選択し、当該選択された候補値を前記変調光の周波数として設定する、
請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記複数の周波数の候補値を記憶するメモリを更に備える、
請求項１又は２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
各々が請求項１〜３の何れか１項に記載の画像生成装置である複数の画像生成装置と、
前記複数の画像生成装置の各々と接続された情報処理装置と、
を備える撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光飛行時間型の距離画像生成装置などの画像生成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光飛行時間型（ＴＯＦ：Time  Of  Flight）の距離画像生成装置は、変調光を出射してこの変調光が対象物に照射されることによって生じる反射光を受光し、その光飛行時間に基づいて距離値を求めることにより、距離画像を生成する。このような距離画像生成装置の従来例は、例えば特開２０１５−１７５７５２号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
ところで、上記のような距離画像生成装置では、受光する反射光は自らが出射した変調光によって生じたものであることが距離値を求めるための前提となる。このため、複数の距離画像生成装置を同時に用いると、近接する他の距離画像生成装置の変調光の変調周波数が自装置と同じであったとすればその変調光による反射光を受光してしまうことで距離値を適切に求めることができなくなる。このような不都合は、近接する距離画像生成装置の相互において変調光の変調周波数を異なる値に設定しておくことで解決し得る。しかし、例えば広いエリアにおいて人間の動きを検出するために多数の距離画像生成装置を配列して用いるような場合には、それら全てについて近接するもの同士の変調周波数が同じにならないように手動で設定し、管理する必要があることから、多大な工数がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７５７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、複数の画像生成装置を同時に用いる場合における各画像生成装置の変調周波数を適切な値に自律的に設定することが可能な技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の画像生成装置は、（ａ）変調光を出射する発光部と、（ｂ）前記発光部の前記変調光の周波数を制御して当該発光部を駆動する発光制御部と、（ｃ）外部光を受光してその光強度に応じた電気信号を出力する受光部と、（ｄ）前記受光部において受光された前記外部光の周波数を検出する周波数カウンタと、（ｅ）前記発光制御部により制御される前記変調光の周波数を可変に設定する演算処理部とを含み、（ｆ）前記演算処理部は、前記変調光の周波数を、前記周波数カウンタによって検出された前記外部光の周波数とは異なる周波数に設定する、画像生成装置である。
【０００７】
上記構成によれば、複数の画像生成装置を同時に用いる場合において、例えば各画像生成装置を１つずつ順に電源オンにして作動開始させることで、他の画像生成装置の出射光によって生じる外部光に基づいて、自装置の変調光の周波数が適切な値に自律的に設定することが可能となる。
【０００８】
上記の画像生成装置において、前記演算処理部は、複数の周波数の候補値と前記外部光の周波数とを比較して当該外部光の周波数と異なる候補値を選択し、当該選択された候補値を前記変調光の周波数として設定することも好ましい。また、これら複数の周波数の候補値を記憶するメモリを更に備えることも好ましい。
【０００９】
それにより、変調光の周波数の設定処理が容易になる。
【００１０】
本発明に係る一態様の撮像システムは、各々が上記した画像生成装置である複数の画像生成装置と、これら複数の画像生成装置の各々と接続された情報処理装置を備える撮像システムである。
【００１１】
上記構成によれば、複数の画像生成装置を用いる撮像システムにおいて、例えば各画像生成装置を１つずつ順に電源オンにして作動開始させることで、他の画像生成装置の出射光によって生じる外部光に基づいて、自装置の変調光の周波数が適切な値に自律的に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態の撮像システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、カメラの詳細構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、発光部から出射されるパルス光について説明するための図である。
【図４】図４は、カメラのパルス光の周波数を設定する際の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、設定可能な複数の周波数の内容を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、一実施形態の撮像システムの構成を示すブロック図である。図示の撮像システムは、複数のカメラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈと、各カメラ１ａ等と通信可能に接続された情報処理装置２を含んで構成されている。この撮像システムは、例えば、対象エリアにおける人間の流れを可視化する人流検出システム、対象エリアにおける不審者等の侵入を検出する防犯システムなどとして用いられるものである。
【００１４】
各カメラ１ａ等は、それぞれ、対象エリアを撮影してその撮影範囲における距離画像を生成するもの（距離画像生成装置）である。これらのカメラ１ａ等は、例えば相互間に一定間隔を設けて平面的に配列されており、各々が対象エリアの一部を撮影する
【００１５】
情報処理装置２は、各カメラ１ａ等のそれぞれと相互に通信可能に接続されており、各カメラ１ａ等によって撮影された距離画像に所定の処理を施す等により可視化し、図示しない表示部へ表示する処理などを行う。
【００１６】
図２は、カメラの詳細構成を示すブロック図である。ここでは１つのカメラ１ａについて示すが他のカメラ１ｂ等においても同様の構成を有するものとする。図示のカメラ１ａは、演算処理部（制御部）１１、メモリ１２、発光制御部１３、発光部１４、受光部１５、クロック源１６、クロック源１７、周波数カウンタ１８、通信制御部１９を含んで構成されている。
【００１７】
演算処理部１１は、カメラ１ａの全体動作を制御するものである。この演算処理部１１は、例えば例えばマイクロコンピュータを用いて構成されており、このマイクロコンピュータにおいて所定の動作プログラムを実行させることによって所定の情報処理が実行される。
【００１８】
具体的には、演算処理部１１は、発光部１４から出射されたパルス光と受光部１５において受光された反射光に基づいて対象物３（例えば人間）との距離値を計測し、それに基づいて距離画像を生成する。また、演算処理部１１は、詳細を後述するように他のカメラ１ｂ等との間でパルス光の変調周波数が重複しないようにするための情報処理も行う。
【００１９】
メモリ１２は、演算処理部１１と接続されており、この演算処理部１１における動作に必要なデータ等が記憶されている。このメモリ１２は、例えば不揮発性メモリを用いて構成されている。
【００２０】
発光制御部１３は、発光部１４を駆動し、その発光状態（パルス光の光強度や周波数等）を制御する。発光制御部１３の制御における光強度や周波数などの値は演算処理部１１によって設定される。
【００２１】
発光部１４は、発光制御部１３による制御によって設定される光強度および周波数のパルス光（変調光）を出射する。発光部１４から出射するパルス光は、例えば赤外光や可視光である。このような発光部１４は、例えばＬＥＤなどの高速変調が可能な発光素子を用いて構成される。
【００２２】
受光部１５は、発光部１４から出射したパルス光が対象物３に照射されることによって生じる反射光など外部からの光を受光し、その光強度に応じた電気信号を出力する。この受光部１５は、例えばマトリクス状に配列された複数の受光素子（光電変換素子）を用いて構成される。
【００２３】
クロック源１６は、演算処理部１１の基本的動作に必要なクロックを発生させる。クロック源１７は、演算処理部１１においてパルス光の周波数の設定値を可変させるために用いられるクロックを発生させる。
【００２４】
周波数カウンタ１８は、受光部１５において受光された光の周波数を計測する。この周波数カウンタ１８によって計測された光の周波数に基づいて、演算処理部１１によりパルス光の周波数の調整が行われる。
【００２５】
通信制御部１９は、演算処理部１１が情報処理装置２との間で情報通信を行うために必要な通信処理を行う。
【００２６】
図３は、発光部から出射されるパルス光について説明するための図である。図示のように、発光部からのパルス光は、例えば光強度Ｉが矩形波状に周期変化するものである。このとき、パルス光の１周期Ｔに対してこのパルス光の周波数ｆは周期Ｔの逆数（１／Ｔ）という関係になる。
【００２７】
図４は、カメラのパルス光の周波数を設定する際の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、例えばカメラ１ａの動作手順を示すものとし、このカメラ１ｂに隣接するカメラ１ｂからパルス光が出射されており、カメラ１ａはパルス光を出射していないものとする。
【００２８】
他のカメラ（ここではカメラ１ｂ）から出射されたパルス光（あるいはそれによる反射光）によって生じる外部光が受光部１５によって受光されると（ステップＳ１１）、この外部光の周波数が周波数カウンタ１８によって検出される（ステップＳ１２）。
【００２９】
演算処理部１１は、設定可能な複数の周波数の候補のうちｉ番目の周波数で発光しているカメラが存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、演算処理部１１は、周波数カウンタ１８によって検出された周波数と上記したｉ番目の周波数とを比較することによって上記判定を行う。
【００３０】
図５は、設定可能な複数の周波数の内容を示す図である。変数ｉの大きさ（１，２，３・・・）に対して、相互に異なる複数の周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・が対応付けられている。これらの周波数の候補値を示すテーブルはメモリ１２に格納されており、演算処理部１１によって読み出して用いられる。
【００３１】
ｉ番目の周波数で発光している他のカメラが存在する場合に（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、演算処理部１１は、ステップＳ１３において比較に用いる周波数の候補値を変更する（ステップＳ１４）。本例では、カメラ１ｂのパルス光の周波数（例えば周波数ｆ１）がカメラ１ａにおけるｉ番目の周波数の候補値と一致している場合である。この場合には、周波数の順番を指定する変数であるｉを１増加させて（ｉ＝ｉ＋１）、上記したステップＳ１３へ戻る。
【００３２】
ｉ番目の周波数で発光しているカメラが存在しない場合に（ステップＳ１３；ＮＯ）、演算処理部１１は、その時点におけるｉ番目の周波数（例えば周波数ｆ２）の候補値を自カメラにおけるパルス光の変調周波数として設定する（ステップＳ１５）。設定された周波数は例えばメモリ１２に記憶される。以降の通常動作では、カメラ１ａは、ここで設定した周波数（例えば周波数ｆ２）にて変調されたパルス光を出射する。
【００３３】
以上のような設定処理により、カメラ１ａ、１ｂの各々のパルス光の周波数が設定される。その後は、例えばカメラ１ｃ、カメラ１ｄ・・・と順次、各カメラが上記した設定処理を実行することにより、各カメラ１ｃ等においても自律的に、隣接する他のカメラとの間で重複がないようにパルス光の周波数が設定される。各カメラが設定処理を開始するタイミングについては、例えば情報処理装置２によって制御されることが好ましい。
【００３４】
以上のような実施形態によれば、複数のカメラを同時に用いる場合における各カメラの変調周波数を適切な値に自律的に設定することが可能になる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では各カメラとして光飛行型の距離画像生成装置を例示していたが、他の画像生成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ：カメラ
２：情報処理装置
３：対象物
１１：演算処理部
１２：メモリ
１３：発光制御部
１４：発光部
１５：受光部
１６、１７：クロック源
１８：周波数カウンタ
１９：通信制御部
【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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