【手続補正書】
【提出日】令和2年2月28日(2020.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーンの照明不変画像を生成するように構成された能動カメラシステムであって、
シーンに向けて能動光パルスを放射するように構成された少なくとも１つの放射体と、
シーンの少なくとも一部分を含む視野について光を受け取るように構成された検出器のアレイであって、前記検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対して線形応答を生成するように構成される、前記検出器のアレイと、
前記少なくとも１つの放射体および前記検出器のアレイに動作可能に結合され、データの連続する少なくとも２つのフレームを１つ以上のフレームバッファ内の複数のフレーム画素として記憶するように構成された制御回路であって、各フレーム画素は、前記検出器のアレイ内の対応する１つ以上の検出器からの線形応答に基づいており、前記検出器のアレイの取り込みサイクルの期間は、前記連続する少なくとも２つのフレームについて一定であり、各取り込みサイクルの間に放射される能動光パルスの強度は、連続する少なくとも２つのフレームについて異なる、前記制御回路と、
前記制御回路および前記１つ以上のフレームバッファに動作可能に結合されてシーンの照明不変画像を生成する処理システムであって、前記連続する少なくとも２つのデータフレームを分析してシーンの周囲光による最小輝度値および複数のフレーム画素の最大輝度値を決定すること、前記照明不変画像が前記能動光パルスから生じるフレームデータの反射部分に基づくように、前記複数のフレーム画素の最小輝度値と最大輝度値との差に基づいて、前記照明不変画像を生成することを、実行するように構成される前記処理システムと、備える能動カメラシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの放射体は、１つ以上のＬＥＤ、１つ以上のレーザ、または１つ以上のレーザダイオードを含む、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの放射体は、１つ以上の車両のヘッドランプを含む、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項４】
前記制御回路は、前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間でタイミングの相対的な差が重ならないように構成される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項５】
前記制御回路は、前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間でタイミングの相対的な差が完全に重なるように構成される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間でタイミングの相対的な差が重ならないように、且つ前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの他の少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間でタイミングの相対的な差が完全に重なるように構成される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項７】
前記検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対して線形応答を有し、各画像画素の放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項８】
前記検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対して非線形応答を有し、各画像画素の放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義され、さらに前記画像画素に対応する前記検出器の非線形応答特性によって修正される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項９】
前記照明不変画像のモデルは、シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素についての放射光のパルスの反射部分に基づいて決定される各画像についてのシーンの視野内の共通した複数の点の少なくとも一部分についての距離をさらに含む、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項１０】
放射される放射線は、１００〜４００ｎｍの紫外線（ＵＶ）、４００〜７００ｎｍの可視線、７００〜１４００ｎｍの近赤外線（ＮＩＲ）、１４００〜８０００ｎｍの赤外線（ＩＲ）、８ｕｍ〜１５ｕｍの長波長赤外線（ＬＷＩＲ）、および１５ｕｍ〜１０００ｕｍの遠赤外線（ＦＩＲ）の波長範囲から選択される電磁エネルギーである、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項１１】
前記検出器のアレイは、各検出器に対して複数のマルチカラーフィルタ要素をさらに備え、前記制御回路は、前記複数のマルチカラーフィルタ要素の各々に対応するカラー画像フレームを取り込むように構成される、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項１２】
前記能動カメラシステムは、車両に取り付けられ、前記車両に対して動いているシーンの照明不変画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項１３】
前記検出器のアレイ内の各検出器は、前記検出器のアレイの視野の異なる一部分である個別の視野を有する、請求項１に記載の能動カメラシステム。
【請求項１４】
シーンの画像データの２つ以上のフレームから照明不変画像を生成する方法であって、
少なくとも１つの放射体が、前記シーンの撮像視野全体にわたって所定の周波数範囲内で光を生成して放射すること、
検出器のアレイが、前記検出器のアレイの視野について前記所定の周波数範囲内の光を受け取ることであって、前記シーンの視野は、前記検出器のアレイの視野によって定義される、前記受け取ること、
シーンの画像データを統合する複数の画像画素のフレームに対応する前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの開始時刻および期間、前記放射体からの放射光のパルスの開始時刻、および放射光のパルスの開始時刻と前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間の開始時刻との間のタイミングの相対的な差を制御すること、
前記開始時刻の間のタイミングの相対的な差および前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間のうちの少なくとも１つが異なる、複数の画像画素の連続した少なくとも２つのフレームを生成すること、
処理システムが、前記複数の画像画素のフレームを分析して、シーン内の周囲光による最小輝度値と、シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素の最大輝度値とを決定すること、
前記照明不変画像が該画像の複数の画像画素によって取り込みされた放射光のパルスの反射部分を示すように、画像データの連続する少なくとも２つのフレームの複数の画像画素の最小輝度値および最大輝度値に基づいて前記照明不変画像を生成すること、を備える方法。
【請求項１５】
前記タイミングの相対的な差を制御することは、
前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で重ならないように実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記タイミングの相対的な差を制御することは、
前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で完全に重なるように実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記タイミングの相対的な差を制御することは、
前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で重ならないように、且つ
前記連続する少なくとも２つのフレームのうちの他の少なくとも１つについて、前記放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間でタイミングの相対的な差が完全に重なるように実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対して線形応答を有し、各画像画素の放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対して非線形応答を有し、各画像画素の放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義され、さらに前記画像画素に対応する前記検出器の非線形応答特性によって修正される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記照明不変画像のモデルを生成することは、
シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素についての放射光のパルスの反射部分に基づいて、シーンの視野内の共通した複数の点の少なくとも一部分についての距離を決定することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記検出器のアレイは、各検出器に対して複数のマルチカラーフィルタ要素をさらに含み、
前記シーンの複数の画像画素の２つ以上のフレームを生成することは、
前記複数のマルチカラーフィルタ要素の各々に対応するカラー画像フレームを取り込むことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
車両に取り付けられ、該車両に対して動いているシーンの複数の照明不変画像を生成するように構成されている能動カメラシステムであって、
前記シーンの撮像視野全体にわたって所定の周波数範囲内で光を生成して放射するように構成された少なくとも１つの放射体と、
検出器のアレイの視野について前記所定の周波数範囲内の光を受け取るように構成された検出器のアレイであって、前記シーンの視野は、前記検出器のアレイの視野によって定義される、前記検出器のアレイと、
前記少なくとも１つの放射体および前記検出器のアレイに動作可能に結合された制御回路であって、シーンの画像データを統合する複数の画像画素のフレームに対応する前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの開始時刻および期間、前記放射体からの放射光のパルスの開始時刻、および放射光のパルスの開始時刻と前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間の開始時刻との間のタイミングの相対的な差を制御すること、前記タイミングの相対的な差および前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間のうちの少なくとも１つが異なる、シーンの複数の画像画素の連続する少なくとも２つのフレームを生成すること、を実行するように構成された前記制御回路と、
前記制御回路に動作可能に結合されてシーンの画像を生成するように処理システムであって、前記複数の画像画素の連続する少なくとも２つのフレームを分析して、シーン内の周囲光による最小輝度値と、シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素の最大輝度値とを決定すること、前記画像データの連続する少なくとも２つのフレームについての前記複数の画像画素の最小輝度値および最大輝度値に基づいて、前記車両に対して動いているシーンの複数の照明不変画像の各々を生成すること、を実行するように構成された処理システムと、を備える能動カメラシステム。
【請求項２３】
前記制御回路は、前記タイミングの相対的な差を制御して、
前記連続する２つ以上のフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で重ならないタイミングの相対的な差と、
前記連続する２つ以上のフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で完全に重なるタイミングの相対的な差と、
前記連続する２つ以上のフレームのうちの少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で重ならないタイミングの相対的な差、および前記連続する２つ以上のフレームのうちの他の少なくとも１つについて、放射光のパルスの期間と、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの期間との間で完全に重なるタイミングの相対的な差と、のうちの１つを達成する、請求項２２に記載の能動カメラシステム。
【請求項２４】
前記複数の検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対する線形応答および入射光子の数に対する非線形応答のうちの１つを有し、
前記入射光子の数に対する線形応答については、各画像画素に対する放射光のパルスの反射部分は、最大輝度値から最小輝度値を引いたものとして定義され、前記入射光子の数に対する非線形応答については、各画像画素に対する放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義され、さらに、該画像画素に対応する前記検出器の非線形応答特性によって修正される、請求項２２に記載の能動カメラシステム。
【請求項２５】
前記処理システムは、前記シーンの複数の照明不変画像の各々を生成するように用いられる前記シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素についての放射光のパルスの反射部分に基づいて、前記シーンの視野内の共通した複数の点の少なくとも一部分についての距離を決定するようにさらに構成される、請求項２２に記載の能動カメラシステム。
【請求項２６】
前記検出器のアレイは、各検出器に対して複数のマルチカラーフィルタ要素をさらに備え、
前記制御回路によって生成される前記シーンの複数の画像画素の２つ以上のフレームは、前記複数のマルチカラーフィルタ要素の各々に対応するカラー画像フレームを取り込むことを含む、請求項２２に記載の能動カメラシステム。
【請求項２７】
車両に取り付けられ、該車両に対して動いているシーンの複数の照明不変画像を生成するように構成されている能動カメラシステムであって、
前記シーンの撮像視野全体にわたって所定の周波数範囲内で能動光を放射するように構成された少なくとも１つの放射体と、
検出器のアレイの視野について前記所定の周波数範囲内の光を受け取るように構成された前記検出器のアレイであって、前記シーンの視野は、前記検出器のアレイの視野によって定義される、前記検出器のアレイと、
前記少なくとも１つの放射体および前記検出器のアレイに動作可能に結合された制御回路であって、シーンの画像データを統合する複数の画像画素のフレームに対応する前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの開始時刻および期間を制御すること、前記画像取り込みサイクルの期間に対応する期間全体において能動光を放射するように少なくとも１つの放射体を制御すること、前記検出器のアレイの画像取り込みサイクルの開始時刻または期間に相対的差がある、前記シーンの複数の画像画素の連続する少なくとも２つのフレームを生成すること、を実行するように構成された前記制御回路と、
前記制御回路に動作可能に結合されてシーンの前記複数の照明不変画像を生成する処理システムであって、前記複数の画像画素の連続する少なくとも２つのフレームを分析して、シーン内の周囲光による最小輝度値と、シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素の最大輝度値とを決定すること、前記画像データの連続する少なくとも２つのフレームについての前記複数の画像画素の最小輝度値および最大輝度値に基づいて、前記車両に対して動いているシーンの複数の照明不変画像の各々を生成すること、を実行するように構成された処理システムと、を備える能動カメラシステム。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの放射体は、
前記少なくとも１つの放射体が、前記画像取り込みサイクルの期間に対応する能動光のみを放射するように、
前記少なくとも１つの放射体が、前記画像取り込みサイクルの期間の少なくとも一部分の間だけ能動光を放射するように、または
前記少なくとも１つの放射体が、常に能動光を放射するように、能動光を放射するように構成される、請求項２７に記載の能動カメラシステム。
【請求項２９】
前記複数の検出器のアレイ内の各検出器は、入射光子の数に対する線形応答および入射光子の数に対する非線形応答のうちの一つを有し、前記入射光子の数に対する線形応答については、各画像画素に対する放射光のパルスの反射部分は、最大輝度値から最小輝度値を引いたものとして定義され、前記入射光子の数に対する非線形応答については、各画像画素に対する放射光のパルスの反射部分は、前記最大輝度値から前記最小輝度値を引いたものとして定義され、さらに、該画像画素に対応する前記検出器の非線形応答特性によって修正される、請求項２７に記載の能動カメラシステム。
【請求項３０】
前記処理システムは、前記シーンの複数の照明不変画像の各々を生成するように用いられる前記シーンの視野内の共通した複数の点に対応する複数の画像画素についての放射光のパルスの反射部分に基づいて、前記シーンの視野内の共通した複数の点の少なくとも一部分についての距離を決定するようにさらに構成される、請求項２７に記載の能動カメラシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】自動被写体検出および視覚システムの照明不変画像センサの方法および装置