(57)【要約】レーザーレーダー装置１は、所定の対象領域９に対して、所定のタイミングで発光するレーザー光を偏向走査して、その反射光を受光する投受光部１０と、投受光部がレーザー光を発光して、その反射光を受光するまでの時間から前記照射方向の対象までの距離値を算出する距離算出部２２と、距離算出部により算出された距離値の一つ一つを、偏向走査に対応した２次元配列に画素として割り当てた距離画像のフレームデータを生成するフレームデータ生成部２３と、外乱による投受光部の動きを検知する運動検知部２４と、一の画素の距離値を取得するための投受光部による投受光と同期して運動検知部にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける関連付けを、フレームデータの各画素について行う関連付部２５とを備える。
2020026512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の対象領域に対して、所定のタイミングで発光するレーザー光を偏向走査して、その反射光を受光する投受光部と、
前記投受光部がレーザー光を発光して、その反射光を受光するまでの時間から前記照射方向の対象までの距離値を算出する距離算出部と、
前記距離算出部により算出された距離値の一つ一つを、前記偏向走査に対応した２次元配列に画素として割り当てた距離画像のフレームデータを生成するフレームデータ生成部と、
外乱による前記投受光部の動きを検知する運動検知部と、
一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による投受光と同期して前記運動検知部にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける関連付けを、前記フレームデータの各画素について行う関連付部と、を備えるレーザーレーダー装置。
【請求項２】
前記運動検知部は少なくとも加速度センサ、ジャイロセンサを含む請求項１に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項３】
前記関連付部は、前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群に対して一つの前記検知結果を関連付ける請求項１又は請求項２に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項４】
前記関連付部は、一の画素の距離値を取得するための前記投受光部によるレーザー光の発光タイミングと同期して前記運動検知部にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項５】
前記関連付部は、一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による測定期間内において、前記運動検知部にて複数回に亘り検知された検知結果の平均値を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項６】
前記関連付部は  一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による測定期間内において、前記運動検知部にて検知された検知結果から算出した前記投受光部の変位量を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項７】
前記フレームデータの各画素の配置の前記外乱によるずれを、前記関連付部で関連付けられた前記検知結果に基づいて補正する補正部をさらに備える請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項８】
前記補正部は、補正したフレームデータのうち規定の有効画素範囲外に位置する画素を破棄する請求項７に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項９】
前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、前記複数の画素から最も補正量の少ない画素を有効画素として選択し、それ以外の画素を破棄する請求項７又は請求項８に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項１０】
前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、当該位置の画素を含む前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなるように、前記複数の画素から有効画素を選択し、それ以外の画素を破棄する請求項８に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項１１】
前記補正部は、画素の配置の補正により、規定の有効画素範囲内に画素欠が生じる場合には、画素欠のまま又は直前のフレームデータに基づき画素を補完する請求項７から請求項１０のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置により出力される前記フレームデータの各画素の配置の前記外乱によるずれを、前記関連付部で関連付けられた前記検知結果に基づいて補正する補正部を備えるフレームデータの補正システム。
【請求項１３】
前記補正部は、補正したフレームデータのうち規定の有効画素範囲外に位置する画素を破棄する請求項１２に記載のフレームデータの補正システム。
【請求項１４】
前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、前記複数の画素から最も補正量の少ない画素を有効画素として選択し、それ以外の画素を破棄する請求項１２又は請求項１３に記載のフレームデータの補正システム。
【請求項１５】
前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、当該位置の画素を含む前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなるように、前記複数の画素から有効画素を選択し、それ以外の画素を破棄する請求項１３に記載のフレームデータの補正システム。
【請求項１６】
前記補正部は、画素の配置の補正により、規定の有効画素範囲内に画素欠が生じる場合には、画素欠のまま又は直前のフレームデータに基づき画素を補完する請求項１２から請求項１５のうちいずれか一に記載のフレームデータの補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーレーダー装置及びフレームデータの補正システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、対象にパルス発光するレーザー光を投光し対象からの反射光を受光して対象までの距離等を検出するレーザーレーダー(ライダー（LIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）)装置が利用されている。レーザー光を２次元面に走査することで、１フレームの距離画像データが得られる。【０００３】
特許文献１に記載の発明は、測定対象物を含む範囲の画像を取得する撮像部と、画像取得に同期して所定範囲を２次元スキャンし測定する測距部と、チルトセンサと加速度センサから構成される姿勢検出ユニットとを備え、取得画像上で対応付けられるスキャン軌跡の各画素に測定結果(測距値)と姿勢検出ユニットの検出結果を関連付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザーレーダー装置は、TOF（Time Of Flight）の原理を用いる、すなわち、照射した光線が対象に当たり、反射光が戻るまでにかかる時間から対象までの距離を算出する。
したがって、距離測定の対象はレーザー照射角によって異なる。
レーザーレーダー装置は、レーザー照射角がわずかに異なるだけでも長距離になればなるほど、そのズレ量は大きくなる。対象までの距離を精度よく検出するためには、高い精度でレーザー照射角を制御する必要があるが、外部からの振動や衝撃などの外乱によりレーザー照射角がずれた場合、本来の対象とは大きく異なる対象を測定してしまうことになる。レーザー照射角が測距予定に対してずれた場合、測距予定だった方向と実際に測距した方向とは異なるが、測距予定だった方向に対応した座標に距離値を配置するという、距離値の座標ずれが生じる。
またレーザーレーダー装置は、周知のようにレーザー光を偏向走査して距離値を時分割に取得する。そのため、レーザーレーダー装置に振動や衝撃が加えられた場合の力のベクトルはフレーム内の各画素で異なる上、各画素の距離値と正確に同期がとれて検出されていないと適切な補正ができないという課題がある。
特許文献１に記載の発明にあっては、各画素に関連付けられた姿勢検出ユニットの検出結果は、水平距離と高さ情報を算出して画素に付加するのみであって、距離画像の補正は行われない。また、レーザーレーダー装置による各画素の測距時に同期して姿勢検出ユニットの検出結果を得るかが不明であり、上記課題を解決できない。【０００６】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、外乱により距離値の座標ずれが生じても、距離値の座標ずれが低減された、より正確な距離画像のフレームデータを生成可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、所定の対象領域に対して、所定のタイミングで発光するレーザー光を偏向走査して、その反射光を受光する投受光部と、
前記投受光部がレーザー光を発光して、その反射光を受光するまでの時間から前記照射方向の対象までの距離値を算出する距離算出部と、
前記距離算出部により算出された距離値の一つ一つを、前記偏向走査に対応した２次元配列に画素として割り当てた距離画像のフレームデータを生成するフレームデータ生成部と、
外乱による前記投受光部の動きを検知する運動検知部と、
一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による投受光と同期して前記運動検知部にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける関連付けを、前記フレームデータの各画素について行う関連付部と、を備えるレーザーレーダー装置である。【０００８】
請求項２記載の発明は、前記運動検知部は少なくとも加速度センサ、ジャイロセンサを含む請求項１に記載のレーザーレーダー装置である。【０００９】
請求項３記載の発明は、前記関連付部は、前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群に対して一つの前記検知結果を関連付ける請求項１又は請求項２に記載のレーザーレーダー装置である。【００１０】
請求項４記載の発明は、前記関連付部は、一の画素の距離値を取得するための前記投受光部によるレーザー光の発光タイミングと同期して前記運動検知部にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置である。【００１１】
請求項５記載の発明は、前記関連付部は、一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による測定期間内において、前記運動検知部にて複数回に亘り検知された検知結果の平均値を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置である。【００１２】
請求項６記載の発明は、前記関連付部は  一の画素の距離値を取得するための前記投受光部による測定期間内において、前記運動検知部にて検知された検知結果から算出した前記投受光部の変位量を当該一の画素に関連付ける請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置である。【００１３】
請求項７記載の発明は、前記フレームデータの各画素の配置の前記外乱によるずれを、前記関連付部で関連付けられた前記検知結果に基づいて補正する補正部をさらに備える請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置である。【００１４】
請求項８記載の発明は、前記補正部は、補正したフレームデータのうち規定の有効画素範囲外に位置する画素を破棄する請求項７に記載のレーザーレーダー装置である。【００１５】
請求項９記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、前記複数の画素から最も補正量の少ない画素を有効画素として選択し、それ以外の画素を破棄する請求項７又は請求項８に記載のレーザーレーダー装置である。【００１６】
請求項１０記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、当該位置の画素を含む前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなるように、前記複数の画素から有効画素を選択し、それ以外の画素を破棄する請求項８に記載のレーザーレーダー装置である。【００１７】
請求項１１記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により、規定の有効画素範囲内に画素欠が生じる場合には、画素欠のまま又は直前のフレームデータに基づき画素を補完する請求項７から請求項１０のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置である。【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のレーザーレーダー装置により出力される前記フレームデータの各画素の配置の前記外乱によるずれを、前記関連付部で関連付けられた前記検知結果に基づいて補正する補正部を備えるフレームデータの補正システムである。【００１９】
請求項１３記載の発明は、前記補正部は、補正したフレームデータのうち規定の有効画素範囲外に位置する画素を破棄する請求項１２に記載のフレームデータの補正システムである。【００２０】
請求項１４記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、前記複数の画素から最も補正量の少ない画素を有効画素として選択し、それ以外の画素を破棄する請求項１２又は請求項１３に記載のフレームデータの補正システムである。【００２１】
請求項１５記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、当該位置の画素を含む前記投受光部による同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなるように、前記複数の画素から有効画素を選択し、それ以外の画素を破棄する請求項１３に記載のフレームデータの補正システムである。【００２２】
請求項１６記載の発明は、前記補正部は、画素の配置の補正により、規定の有効画素範囲内に画素欠が生じる場合には、画素欠のまま又は直前のフレームデータに基づき画素を補完する請求項１２から請求項１５のうちいずれか一に記載のフレームデータの補正システムである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、外乱により距離値の座標ずれが生じても、距離値の座標ずれが低減された、より正確な距離画像のフレームデータを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザーレーダー装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るフレームデータの構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るレーザーレーダー装置による光走査と距離測定の原理を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るレーザーレーダー装置において同時間軸上における発光受光信号と３軸加速度値の時間変化の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るフレームデータの加速度値を含めた構成図である。
【図６】外乱によってレーザーレーダー装置の測定方向がずれる様子を示す斜視図である。
【図７Ａ】レーザーレーダー装置の測定対象例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａを走査してずれが生じた距離画像を示す図である。
【図８】垂直方向の照射角度ずれを補正する原理を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るレーザーレーダー装置による補正前の距離画像の一例を示すＡ図と、補正後の距離画像の一例を示すＢ図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るレーザーレーダー装置による補正後の距離画像の一例を示す図である。
【図１１】図１０の一部を示す拡大図である。
【図１２】図１０の距離画像に対して画素欠が生じている部分を明示した距離画像の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２６】
図１に示すように本実施形態のレーザーレーダー装置１は、投受光部１０と、タイミング制御部２１と、距離算出部２２と、フレームデータ生成部２３と、運動検知部２４と、関連付部２５と、補正部２６とを備える。
投受光部１０は、発光部１１と、受光部１２と、走査部１３とを備える。発光部１１はレーザー光源を有する。タイミング制御部２１は、走査部１３の偏向ミラーの動作に応答した所定のタイミング信号を発光部１１及び距離算出部２２に与える。発光部１１がタイミング制御部２１からのタイミング信号に応じてパルス発光する。発光部１１からのレーザー光を走査部１３で偏向走査して、所定の対象領域９に対して照射する。対象領域９にある物体に反射したレーザー光の反射光を受光部１２が受光する。
距離算出部２２は、投受光部１０がレーザー光を発光して、その反射光を受光するまでの時間から照射方向の対象までの距離値を算出する。
フレームデータ生成部２３は、距離算出部２２により算出された距離値の一つ一つを、投受光部１０の偏向走査に対応した２次元配列に画素として割り当てた距離画像のフレームデータを生成する。
【００２７】
本実施形態で例とする偏向走査及びフレームデータの仕様は以下の通りである。
発光部１１による同時発光のレーザー光を縦１０画素とし、走査部１３の偏向ミラーを周囲５面（回転中心に対する倒れ角が異なる）のポリゴンミラーとし、１のミラー面での走査期間に１０００回パルス発光する。そのため、図２に示すようにフレームデータＦＡは、縦５０画素×横１０００画素からなる距離画像を構成する。各画素には、距離算出部２２により算出された距離値が割り当てられている。１のミラー面での走査で取得される縦１０画素×横１０００画素からなるデータを、帯データと呼ぶこととする。フレームデータＦＡは、ミラーの第１面での走査で取得される帯データＦ１、ミラーの第２面での走査で取得される帯データＦ２、ミラーの第３面での走査で取得される帯データＦ３、ミラーの第４面での走査で取得される帯データＦ４、ミラーの第５面での走査で取得される帯データＦ５、を縦に並べた構成である。
図３に示すようにポリゴンミラーの1回転期間が１００ｍｓで、その５千分の１の２０μｓが、一の画素の距離値を取得するための投受光部１０による測定期間Ｔ１であり、発光パルスＰ１の発光開始から次の発光パルスＰ２の発光直前までに相当する。測定期間Ｔ１に縦１０画素分の受光信号Ｓ１−Ｓ１０を１０の受光チャンネルＣｈ１−１０で並行受光し、それぞれ距離値が算出される。
【００２８】
運動検知部２４は、振動、衝撃等の外乱による投受光部１０の動きを検知する。運動検知部２４は、加速度センサ、ジャイロセンサを含む。図４に、投受光部１０による発光受光信号と、これと同時間軸上のものとしての３軸ＸＹＺ方向の各加速度値の時間変化例を示す。
関連付部２５は、一の画素の距離値を取得するための投受光部１０による投受光と同期して運動検知部２４にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける関連付けを行う。関連付部２５は、フレームデータＦＡの各画素について関連付けを行う。本例では、同時発光分の縦１０画素については一つの検知結果を関連付ける。すなわち、関連付部２５は、投受光部１０による同時の発光タイミングにより取得される画素群（本例で縦１０画素）に対して運動検知部２４による一つの検知結果を関連付ける。
運動検知部２４による検知結果の関連付けを含めたデータ構造の例を図５に示す。
図５において「画素１：１」は縦１番目、横１番目の画素、「画素１：２」は縦１番目、横２番目の画素、「画素５０：１０００」は縦５０番目、横１０００番目の画素を示す。それぞれの画素に対応して、それぞれの距離値（d1#1〜d5-#1000）が格納される。
加速度センサによる３軸方向それぞれの加速度値（X1#1,Y1#1,Z1#1・・・）が同時発光分の縦１０画素に対応して格納される。図５では、代表して同時発光分の縦１０画素のうち最も上の位置の画素に対応して加速度値が格納される。もちろん各画素のそれぞれに加速度値を格納してもよい。本例のようにすることでデータサイズを小さく抑えることができる。
【００２９】
図４に示すように加速度センサによって取得されるＸＹＺ方向の力（振動または衝撃）は一般的には低周波であるため、１画素の測定期間Ｔ１内で著しく変化はしない。本例では、レーザー発光のタイミングｔ１で加速度値を取得する。すなわち、関連付部２５は、一の画素の距離値を取得するための投受光部１０によるレーザー光の発光タイミングｔ１と同期して運動検知部２４にて検知された検知結果を当該一の画素に関連付ける。また、関連付部２５は、測定期間Ｔ１内において、例えばタイミングｔ１,ｔ２,ｔ３,ｔ４,ｔ５のように運動検知部２４にて複数回に亘り検知された検知結果の平均値を当該一の画素に関連付けることとしてもよい。
本例に拘わらず、複数のタイミングで加速度値を取得し、その演算結果を用いて補正を行なっても良い。例えば、加速度値は、ある瞬間の力の大きさ・方向の情報であるため、加速度値の時間変化を2回積分することで算出された変位量（移動量）を補正値として用いることができる。すなわち、関連付部２５は  測定期間Ｔ１内において運動検知部２４にて検知された検知結果（期間Ｔ１中の時間変化）から算出した投受光部１０の変位量を当該一の画素に関連付けることとしてもよい。また、力の大きさと方向から、予め作成された変換テーブルを用いて補正値を算出しても良い。
【００３０】
レーザーレーダー装置１に振動、衝撃等の外乱が加えられると、図６に示すようにフレームデータＦＡに対応する本来の対象領域ＦＡａに対し、実際の測定領域ＦＡｂがずれる。このように本来の対象領域ＦＡａとは異なる領域ＦＡｂにレーザー光を照射して測定していることになる。
しかし、フレームデータ生成部２３は、実際の測定による距離値を、予定していた対象領域ＦＡａに対応した配列に画素に当てはめる。
その結果、図７Ａに示す本来の対象に対して、図７Ｂに示すようにずれの生じた不正確な距離画像のフレームデータを生成してしまう。
【００３１】
補正部２６は、フレームデータ生成部２３が生成した予定どおりの当てはめによるフレームデータを、各画素と関連付けられた運動検知部２４の検知結果に基づき補正（画素データの再構成）する。すなわち、補正部２６は、フレームデータの各画素の配置の外乱によるずれを、関連付部２５で関連付けられた検知結果に基づいて補正する。
そして補正部２６は、本来の対象領域ＦＡａに相当する有効画素範囲のフレームデータとして生成する。補正部２６による補正処理はレーザーレーダー装置１内のＣＰＵでのソフトウェア処理や、ＡＳＩＣやＦＰＧＡといわれるロジック回路で実施しても良いし、レーザーレーダー装置１とは異なる、レーザーレーダー装置１からフレームデータを受け取ったシステム（フレームデータの補正システム）側で実施しても良い。
【００３２】
本補正処理としては、（１）基準位置からのＸＹＺそれぞれの変位量（変位距離）、（２）ミラー面の角度ズレ量θ  を求め、その結果を基に補正を行なう。
まず、上記（１）の算出方法について説明する。レーザーレーダー装置１が静止した状態とみなした、あるタイミングを起点として加速度センサから出力されるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の加速度情報を一定周期でサンプリングする。それぞれの加速度情報を２回積分して変位量を算出・保持し、それを絶えず更新していく。
∬x/y/z = x/y/x変位量
この計算によって求められた変位量を最終的に上記（２）の補正が行われた後のデータに対して適用する。Ｘ/Ｙ方向は水平移動であるため、単純に画素の移動量として扱う。Ｚ方向は、レーザーレーダー装置１で測定される各画素が保持する距離値に対して補正を行なう。
現実的には変位量は力の加わり方によって異なるため、レーザーレーダー装置１内に搭載した複数の加速度センサの検出値を用いて算出しても良いし、レーザーレーダー装置１の機構的形状や重心位置から変換テーブルを予め作成し、単一のセンサ値から変位量を求めても良い。
【００３３】
続いて上記（２）について説明する。予めミラーの機構的特定から、ＸＹＺ方向の加速度量からミラー面の角度ズレ量θを算出するためのテーブルを作成しておく。角度ズレ量θは水平成分のθhと垂直成分のθvの２つから成る。
垂直方向のみ角度がずれたケースを、図８を参照して説明する。
期待の角度θveは予め画素ごとに規定されている。また実際に測定されたターゲット４０までの距離ｄはフレームデータ生成部２３までの機能で測定できている。位置４１が期待の角度θveと実測定距離ｄから、フレームデータ生成部２３までの機能で誤認識しているターゲット４０の位置となる。この位置４１を矢印４２のように補正することが目的である。フレームデータ生成部２３までの機能で誤認識している位置４１と実際に測定されたターゲット４０はレーザーレーダー装置１を中心とした円周上に存在するため、補正量は垂直成分だけではないが、ターゲット４０までの距離が長い場合は垂直成分のみとして近似することができる。本例では計算が容易な近似で算出する方法を説明する。
距離d × sin(期待角θve + ずれ角θv)  で"a"を、
距離d × sin(期待角θve)  で"b"を計算し、"a" - "b"を補正量とし補正する。
水平成分についても同様の考え方で水平成分の補正量を算出し補正する。
【００３４】
まず、レーザーレーダー装置１のフレームデータ生成部２３までの機能として測定されたフレームデータに上記（２）の考え方で求められた補正量を適用して補正すると、後述の画素の移動やデータの取捨選択が行われる。その結果に上記（１）のＸＹＺ方向の補正を適用することですべての補正処理は完了となる。
【００３５】
図９に各画素に対して算出された補正値を各画素に対して適用した場合のイメージを図に示す。図９のＡが補正前であってフレームデータ生成部２３が出力するフレームデータに基づくイメージ図である。図９のＢが補正後であって補正部２６が出力するフレームデータに基づくイメージ図である。各画素を補正値に基づいてX方向に[i]画素、Y方向に[j]画素移動させる。Ｚ方向への補正は当該画素の距離値に対して適用される。
【００３６】
補正部２６は、すべての画素に対して配置の補正を行った後、トリミングして図１０に示すような本来の対象領域ＦＡａ内のフレームデータを作成する。すなわち、補正部２６は、補正したフレームデータのうち規定の有効画素範囲（ＦＡａ）外に位置する画素を破棄する
このとき、一点鎖線で囲まれた領域（画素）４５，４６，４７は複数の画素が同一位置に競合するため、複数の画素から取捨選択を行う。例えば補正部２６は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、複数の画素から最も補正量の少ない画素を有効画素として選択し、それ以外の画素を破棄する。
また他の方法として補正部２６は、画素の配置の補正により複数の画素が同一位置に競合する場合には、当該位置の画素を含む投受光部１０による同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなるように、複数の画素から有効画素を選択し、それ以外の画素を破棄する、例えば図１１に示すように、ミラーの第[n]面で同時発光により取得された画素群５０と、ミラーの第[n+1]面で同時発光により取得された画素群５１とが領域５２で重なったとする。領域５２が、複数の画素が同一位置に競合する領域である。領域５２にある画素として、画素群５１が選択されると、画素群５１のうち領域５３にある画素は有効画素範囲（ＦＡａ）外にあるから、領域５２にある画素と同時発光により取得した画素数は少なくなる。また、画素群５０のうち領域５４にある画素と同時発光により取得した画素数が少なくなってしまう。これに対し、領域５２にある画素として、画素群５０が選択されると、領域５２と領域５４にある画素は同時発光により取得した画素群５０であるから、同時の発光タイミングにより取得される画素群の画素数がより多くなる。このように、同時の発光タイミングにより取得される画素群は、その構成画素同士でのずれがないため、できるだけ保全することで正確なフレームデータを生成できる。
【００３７】
さらに配置の補正後のフレームデータでは、図１２のグレイで塗られた領域６０，６１のように、距離値が存在しない画素配置枠が存在する、すなわち、画素欠が生じている。この場合、補正部２６は、直前のフレームデータとの連続性を考慮して、直前のデータで補完しても良いし、そのまま画素欠のあるフレームデータとして出力しても良い。
【００３８】
以上説明したように本実施形態のレーザーレーダー装置によれば、外乱により距離値の座標ずれが生じても、距離値の座標ずれが低減された、より正確な距離画像のフレームデータを生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、レーザーレーダー(ライダー（LIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）)装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１     レーザーレーダー装置
９     対象領域
１０   投受光部
１１   発光部
１２   受光部
１３   走査部
２１   タイミング制御部
２２   距離算出部
２３   フレームデータ生成部
２４   運動検知部
２５   関連付部
２６   補正部
５０   画素群
５１   画素群
ＦＡ   フレームデータ
ＦＡａ 本来の対象領域
ＦＡｂ 実際の測定領域
Ｔ１   測定期間
【図１】
2020026512.tif 000003
【図２】
2020026512.tif 000004
【図３】
2020026512.tif 000005
【図４】
2020026512.tif 000006
【図５】
2020026512.tif 000007
【図６】
2020026512.tif 000008
【図７Ａ】
2020026512.tif 000009
【図７Ｂ】
2020026512.tif 000010
【図８】
2020026512.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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