JP7736093B2 - Measurement device, measurement method, and program - Google Patents
Measurement device, measurement method, and programInfo
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Description
本開示は、測定装置、測定方法及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a measurement device, a measurement method, and a program.
近年、測定対象の位置や形状を3次元で特定する技術として、LiDAR(Light Ranging and Detection)を利用することが検討されている。LiDARの一種である波長掃引LiDARは、光の干渉性を利用して測定対象の高速3次元画像化ができる。例えば、波長可変光源を用いた波長掃引LiDARはリアルタイム空間中位置測定が必要な自動運転分野に置いて重要な技術として用いられている。 In recent years, the use of LiDAR (Light Ranging and Detection) has been considered as a technology for determining the position and shape of a measurement object in three dimensions. Swept-wavelength LiDAR, a type of LiDAR, utilizes the coherence of light to create high-speed three-dimensional images of the measurement object. For example, swept-wavelength LiDAR, which uses a tunable light source, is used as an important technology in the field of autonomous driving, where real-time spatial position measurement is required.
特許文献1には、時間の経過とともに波長を変更してサンプルの走査を行うシステムの構成が開示されている。 Patent document 1 discloses the configuration of a system that scans a sample by changing the wavelength over time.
ここで、LIDARを用いて測定対象を測定する場合、複数の走査点の3次元データを測定する必要がある。そのため、走査点の数が増加するにつれて、測定時間が増加するという問題がある。 When measuring an object using LIDAR, it is necessary to measure 3D data at multiple scanning points. This poses the problem that as the number of scanning points increases, the measurement time also increases.
本開示の目的は、測定時間の増加を抑えることができる測定装置、測定方法及びプログラムを提供することにある。 The purpose of this disclosure is to provide a measurement device, measurement method, and program that can minimize increases in measurement time.
本開示の第1の態様にかかる測定装置は、所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択する制御部と、レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定する測定部と、前記制御部は、前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する。 A measurement device according to a first aspect of the present disclosure includes a control unit that selects scanning points to be used for measuring three-dimensional data from among multiple scanning points present within a predetermined area, a measurement unit that measures the three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of laser light, and the control unit changes the scanning points to be used for measuring the three-dimensional data depending on the measurement timing of the scanning points present within the predetermined area.
本開示の第2の態様にかかる測定方法は、所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択し、レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、前記走査点を選択する際に、前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する。 A measurement method according to a second aspect of the present disclosure selects scanning points from among a plurality of scanning points present within a predetermined area as targets for measuring three-dimensional data, measures the three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light, and, when selecting the scanning points, changes the scanning points as targets for measuring the three-dimensional data according to the measurement timing of the scanning points present within the predetermined area.
本開示の第3の態様にかかるプログラムは、所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択し、レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、前記走査点を選択する際に、前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する、ことをコンピュータに実行させる。 A program according to a third aspect of the present disclosure causes a computer to select scanning points to be used for measuring three-dimensional data from among multiple scanning points present within a predetermined area, measure the three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light, and, when selecting the scanning points, change the scanning points to be used for measuring the three-dimensional data depending on the measurement timing of the scanning points present within the predetermined area.
本開示により、測定時間の増加を抑えることができる測定装置、測定方法及びプログラムを提供することができる。 This disclosure provides a measurement device, measurement method, and program that can minimize increases in measurement time.
(実施の形態1)
以下、測定装置10の構成例を図1を用いて説明する。測定装置10は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、測定装置10は、例えば、測定装置から測定対象の物体までの距離を測定する装置であってもよい。具体的には、測定装置10は、LiDAR(Light Detection And Ranging)装置であってもよい。LiDAR装置は、ToF(Time of Flight)方式またはFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式を用いて、物体までの距離を測定し、物体の形状を示す点を生成する。物体の形状を示す点の集合が点群データとなる。物体の形状を示す点は、所定の空間における3次元座標を用いて特定されてもよい。言い換えると、物体の形状を示す点は、予め定められた座標系における3次元座標を用いて示されてもよい。3次元座標を用いて特定される点、及び、点の集合である点群データは、3次元データと称されてもよい。
(Embodiment 1)
An example configuration of the measuring device 10 will be described below with reference to FIG. 1 . The measuring device 10 may be a computer device operated by a processor executing a program stored in a memory. The measuring device 10 may also be, for example, a device that measures the distance from the measuring device to an object to be measured. Specifically, the measuring device 10 may be a LiDAR (Light Detection and Ranging) device. The LiDAR device measures the distance to an object using a Time of Flight (ToF) method or a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) method and generates points that represent the shape of the object. A collection of points that represent the shape of the object constitutes point cloud data. The points that represent the shape of the object may be identified using three-dimensional coordinates in a predetermined space. In other words, the points that represent the shape of the object may be represented using three-dimensional coordinates in a predetermined coordinate system. Points identified using three-dimensional coordinates and point cloud data, which is a collection of points, may be referred to as three-dimensional data.
測定装置10は、制御部11及び測定部12を有している。制御部11及び測定部12は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、制御部11及び測定部12は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。 The measuring device 10 has a control unit 11 and a measurement unit 12. The control unit 11 and the measurement unit 12 may be software or modules that perform processing when a processor executes a program stored in memory. Alternatively, the control unit 11 and the measurement unit 12 may be hardware such as a circuit or chip.
制御部11は、所定の方向に出力されるレーザー光の波長の値に基づいて決定されるモード領域内において、レーザー光の波長を掃引する制御電流値を制御する。制御部11は、制御電流値を制御する手段として用いられてもよい。測定装置10から出力されるレーザー光は、レーザー光の波長の値に基づいて出力方向が決定される。つまり、制御部11は、レーザー光の波長の値を変更することによって、レーザー光の出力方向を変更する。言い換えると、制御部11は、レーザー光の波長の値を変更することによって、複数個所もしくは所定の面積を有する領域へレーザー光を出力することができる。 The control unit 11 controls the control current value that sweeps the wavelength of the laser light within a mode region determined based on the value of the wavelength of the laser light output in a predetermined direction. The control unit 11 may be used as a means for controlling the control current value. The output direction of the laser light output from the measurement device 10 is determined based on the value of the wavelength of the laser light. In other words, the control unit 11 changes the output direction of the laser light by changing the value of the wavelength of the laser light. In other words, by changing the value of the wavelength of the laser light, the control unit 11 can output laser light to multiple locations or to an area having a predetermined area.
モードは、光が共振してレーザー光として出力される際の波長の値に相当する。モード領域は、波長の値を変更させることなく変更可能な制御電流の値の範囲であってもよい。つまり、モード領域は、光が共振するモードの位置を維持可能な制御電流の値の範囲と関連付けられてもよい。「波長の値を変更させることなく」とは、モード領域に関連付けられている波長の値に対して、十分小さい値の変動を含むことであってもよい。モード領域に関連付けられている波長の値とは、モードの位置を示す波長の値と言い換えられてもよい。制御電流は、レーザー光の波長を制御するために測定装置10に注入される電流である。レーザー光の波長を制御するとは、レーザー光の波長を変更させることであってもよい。また、制御電流値を制御するとは、モード領域内において制御電流値を変化させることであってもよく、例えば、制御電流値を増加もしくは減少することであってもよい。 A mode corresponds to the wavelength value when light resonates and is output as laser light. A mode region may be a range of control current values that can be changed without changing the wavelength value. In other words, a mode region may be associated with a range of control current values that can maintain the position of the mode in which light resonates. "Without changing the wavelength value" may include fluctuations of a value that are sufficiently small relative to the wavelength value associated with the mode region. The wavelength value associated with the mode region may be rephrased as the wavelength value that indicates the position of the mode. A control current is a current injected into the measurement device 10 to control the wavelength of the laser light. Controlling the wavelength of the laser light may mean changing the wavelength of the laser light. Furthermore, controlling the control current value may mean changing the control current value within the mode region, for example, increasing or decreasing the control current value.
モード領域内において制御電流を変更することによって、レーザー光の波長は変動することになるが、この場合の波長の変動幅は、モードの位置を示す波長の値に比べて十分に小さい値である。モード領域内において制御電流を変更することによって生じる波長の変動を利用して、レーザー光の波長の掃引が行われる。言い換えると、レーザー光の波長掃引は、モードホッピングが発生しないように制御電流を変更することによって行われる。モードホッピングは、制御電流の変動によって、共振状態となるレーザー光のモードが変更することである。 By changing the control current within the mode region, the wavelength of the laser light will fluctuate, but the range of wavelength fluctuation in this case is sufficiently small compared to the wavelength value that indicates the mode position. The wavelength fluctuation caused by changing the control current within the mode region is used to sweep the wavelength of the laser light. In other words, the wavelength of the laser light is swept by changing the control current so that mode hopping does not occur. Mode hopping is when the mode of the laser light that is in a resonant state changes due to fluctuations in the control current.
測定部12は、モード領域内において波長掃引されたレーザー光を用いて、所定の方向に存在する対象物の点群データを生成する。測定部12は、点群データを生成する手段として用いられてもよい。波長掃引されたレーザー光は、異なる周波数を有するレーザー光として対象物において反射される。例えば、測定部12は、レーザー光を出力してから、出力したレーザー光と同一の周波数を有する反射光を受信するまでの時間に基づいて、測定装置10と対象物との間の距離を特定してもよい。測定装置10から出力されるレーザー光の波長は、単調増加するように変更されてもよく、単調減少するように変更されてもよく、ランダムに変更されてもよい。 The measurement unit 12 generates point cloud data of an object located in a predetermined direction using wavelength-swept laser light within a mode region. The measurement unit 12 may be used as a means for generating point cloud data. The wavelength-swept laser light is reflected by the object as laser light having a different frequency. For example, the measurement unit 12 may determine the distance between the measurement device 10 and the object based on the time between emitting laser light and receiving reflected light having the same frequency as the emitted laser light. The wavelength of the laser light output from the measurement device 10 may be changed so that it monotonically increases, decreases, or is changed randomly.
続いて図2を用いて測定装置10において実行される測定処理の流れについて説明する。はじめに、制御部11は、所定の方向に出力されるレーザー光の波長の値に基づいて決定されるモード領域内において、レーザー光の波長を掃引する制御電流値を制御する(S11)。次に、測定部12は、モード領域内において波長掃引されたレーザー光を用いて、所定の方向に存在する対象物の点群データを生成する(S12)。 Next, the flow of the measurement process executed by the measurement device 10 will be explained using Figure 2. First, the control unit 11 controls the control current value that sweeps the wavelength of the laser light within a mode region determined based on the value of the wavelength of the laser light output in a predetermined direction (S11). Next, the measurement unit 12 generates point cloud data of an object existing in the predetermined direction using the laser light whose wavelength has been swept within the mode region (S12).
以上説明したように、測定装置10は、レーザー光の波長掃引を行う際に、モードホッピングが発生しないように制御電流の制御を行う。そのため、所定の方向に存在する対象物を走査する際に、レーザー光の位相が不連続となる事象を回避することができる。その結果、測定装置10は、距離測定に関する測定精度を維持することができる。 As described above, the measurement device 10 controls the control current to prevent mode hopping when sweeping the wavelength of the laser light. This prevents the phase of the laser light from becoming discontinuous when scanning an object located in a specific direction. As a result, the measurement device 10 can maintain the measurement accuracy of distance measurements.
(実施の形態2)
続いて、図3を用いて測定装置20の構成例について説明する。測定装置20において、測定装置10と同様の機能及び処理については詳細な説明を省略する。測定装置20は、制御部21、検出部22、光源部23、スプリッター24、ミラー25及び分散部26を有している。制御部21は、測定装置10における制御部11に相当する。検出部22は、測定装置10における測定部12に相当する。
(Embodiment 2)
Next, an example configuration of the measurement device 20 will be described using Fig. 3. Detailed description of the functions and processes of the measurement device 20 that are the same as those of the measurement device 10 will be omitted. The measurement device 20 has a control unit 21, a detection unit 22, a light source unit 23, a splitter 24, a mirror 25, and a dispersion unit 26. The control unit 21 corresponds to the control unit 11 in the measurement device 10. The detection unit 22 corresponds to the measurement unit 12 in the measurement device 10.
光源部23は、レーザー光を出力するレーザー光源であってもよい。さらに、光源部23は、レーザー光の波長の切り替え及び波長の掃引を行う波長可変光源であってもよい。光源部23は、レーザー光を出力する手段として用いられてもよい。光源部23は、例えば、FMCW方式の動作を行う。FMCW方式の動作においては、光源部23は、ある周波数のレーザー光を、一定期間周波数変調しながら出力する。ある周波数のレーザー光は、あるモード領域内のレーザー光と言い換えられてもよい。また、光源部23は、周波数変調を行うために、一定期間波長の掃引を行うと言い換えられてもよい。一定期間とは、対象物30の所定の領域を測定する期間であってもよい。 The light source unit 23 may be a laser light source that outputs laser light. Furthermore, the light source unit 23 may be a tunable light source that switches and sweeps the wavelength of the laser light. The light source unit 23 may be used as a means for outputting laser light. The light source unit 23 operates, for example, using the FMCW method. In FMCW operation, the light source unit 23 outputs laser light of a certain frequency while frequency modulating it for a certain period of time. Laser light of a certain frequency may be referred to as laser light within a certain mode region. Alternatively, the light source unit 23 may sweep the wavelength for a certain period of time to perform frequency modulation. The certain period may be a period during which a specified area of the object 30 is measured.
さらに、光源部23は、対象物30において測定する領域を変更する場合、レーザー光の波長を切り替える。レーザー光の波長を切り替えるとは、レーザー光の波長を変更すると言い換えられてもよい。レーザー光の波長を切り替えるとは、レーザー光の波長を異なるモードの波長に変更することであってもよい。ここで、波長掃引の範囲は、同一のモード領域とみなされる波長の値と比較して、十分に小さいとする。例えば、モード領域は、1ナノメートル毎に対応づけられている場合、波長掃引の範囲は、1ナノメートルよりも十分に小さい値とする。 Furthermore, the light source unit 23 switches the wavelength of the laser light when changing the area to be measured on the object 30. Switching the wavelength of the laser light may be rephrased as changing the wavelength of the laser light. Switching the wavelength of the laser light may also mean changing the wavelength of the laser light to a wavelength of a different mode. Here, the wavelength sweep range is set to be sufficiently small compared to the wavelength values considered to be in the same mode region. For example, if the mode regions correspond to each 1 nanometer, the wavelength sweep range is set to a value sufficiently smaller than 1 nanometer.
ここで、図4を用いて、対象物30の走査について説明する。対象物30は、移動する物体であってもよく、特定の位置に固定された物体であってもよく、静止している物体であってもよい。対象物30を走査するとは、対象物30をスキャンすると言い換えられてもよい。対象物30を走査するとは、対象物の表面をなぞるように対象物の表面にレーザー光を出力することによって、対象物の面もしくは線に関する情報を得ることであってもよい。対象物の面もしくは線に関する情報は、例えば、3次元データであってもよい。 Now, using Figure 4, we will explain scanning of the object 30. The object 30 may be a moving object, an object fixed in a specific position, or a stationary object. Scanning the object 30 may also be described as scanning the object 30. Scanning the object 30 may also mean obtaining information about the surface or line of the object by emitting laser light onto the surface of the object in a manner that traces the surface of the object. The information about the surface or line of the object may be, for example, three-dimensional data.
図4の四角で囲まれた領域は、対象物30の表面の領域を示している。さらに、四角で囲まれた領域内のそれぞれの点は、走査点を示している。光源部23は、1つの走査点の3次元データを取得するために、一つのモード領域内において波長掃引を行う。さらに、光源部23は、点線の矢印に沿ってそれぞれの走査点の3次元データを取得するために、レーザー光の波長を切り替えることによって、レーザー光が対象物30にあたる位置を調整する。3次元データは、点群データと言い換えられてもよい。光源部23は、点線の矢印上の走査点の3次元データの取得が完了した場合、異なる点線の矢印に沿った走査点の3次元データを取得するために、例えば、ミラー等を用いて、レーザー光の出力方向を変更する。具体的には、光源部23は、レーザー光の出力方向を、図4の縦方向に変更する場合、ミラー等を用いてもよい。ミラーを用いることは、ミラーにおいて反射されるレーザー光の反射角度を調整することであってもよい。点線の矢印は走査軸と称されてもよい。ミラー等を用いて走査軸を変更するために要する時間は、走査軸上において測定する対象となる走査点を変更するために要する時間よりも長くなることがある。 The rectangular area in Figure 4 represents an area on the surface of the object 30. Furthermore, each point within the rectangular area represents a scanning point. The light source unit 23 performs wavelength sweeping within one mode region to acquire three-dimensional data for one scanning point. Furthermore, the light source unit 23 adjusts the position where the laser light strikes the object 30 by switching the wavelength of the laser light to acquire three-dimensional data for each scanning point along the dotted arrows. The three-dimensional data may also be referred to as point cloud data. When the light source unit 23 has completed acquiring three-dimensional data for a scanning point on a dotted arrow, it changes the output direction of the laser light, for example, using a mirror or the like, to acquire three-dimensional data for a scanning point along a different dotted arrow. Specifically, the light source unit 23 may use a mirror or the like to change the output direction of the laser light to the vertical direction in Figure 4. Using a mirror may involve adjusting the reflection angle of the laser light reflected by the mirror. The dotted arrow may also be referred to as the scanning axis. The time required to change the scanning axis using a mirror or the like can be longer than the time required to change the scanning point to be measured on the scanning axis.
ここで、図5を用いて光源部23の詳細な構成例について説明する。光源部23は、リアミラー41、フェーズシフタ43及びフロントミラー44を有している。リアミラー41には制御電流I_rmが入力され、フロントミラー44には、制御電流I_fmが入力される。リアミラー41及びフロントミラー44は、特定の波長を有する光を共振させてレーザー光を出力する共振器として動作する。特定の波長は、制御電流I_rm及びI_fmの値に基づいて定められる。つまり、制御部21は、光源部23へ入力する制御電流I_rm及びI_fmの値を制御することによって、異なる波長のレーザー光を光源部23から出力させる。 Here, a detailed configuration example of the light source unit 23 will be described using Figure 5. The light source unit 23 has a rear mirror 41, a phase shifter 43, and a front mirror 44. A control current I_rm is input to the rear mirror 41, and a control current I_fm is input to the front mirror 44. The rear mirror 41 and the front mirror 44 operate as a resonator that resonates light having a specific wavelength to output laser light. The specific wavelength is determined based on the values of the control currents I_rm and I_fm. In other words, the control unit 21 controls the values of the control currents I_rm and I_fm input to the light source unit 23 to output laser light of different wavelengths from the light source unit 23.
フェーズシフタ43には、制御電流I_phが入力される。フェーズシフタ43は、制御電流I_phに基づいて、共振した光の位相を変化させる。光の位相を変化させることは、光の位相をシフトさせると言い換えられてもよい。また、フェーズシフタ43に入力される制御電流I_phが変化することによって、レーザー光の波長も変化する。フェーズシフタ43の制御によって変化する波長の変化量は、リアミラー41及びフロントミラー44の制御によって変化する波長の変化量と比較して十分に小さいとする。 A control current I_ph is input to the phase shifter 43. The phase shifter 43 changes the phase of the resonated light based on the control current I_ph. Changing the phase of the light can also be said to shift the phase of the light. Furthermore, as the control current I_ph input to the phase shifter 43 changes, the wavelength of the laser light also changes. The amount of change in wavelength caused by control of the phase shifter 43 is assumed to be sufficiently small compared to the amount of change in wavelength caused by control of the rear mirror 41 and the front mirror 44.
活性領域42には、駆動電流I_gが入力される。活性領域42においては、共振した光の増幅が行われる。また、活性領域42に入力される制御電流I_gが変化することによって、レーザー光の波長も変化する。活性領域42の制御によって変化する波長の変化量は、リアミラー41及びフロントミラー44の制御によって変化する波長の変化量と比較して十分に小さいとする。 A drive current I_g is input to the active region 42. Resonated light is amplified in the active region 42. Furthermore, the wavelength of the laser light changes as the control current I_g input to the active region 42 changes. The amount of change in wavelength caused by control of the active region 42 is assumed to be sufficiently small compared to the amount of change in wavelength caused by control of the rear mirror 41 and the front mirror 44.
続いて、図6を用いて、モード領域について説明する。図6は、制御電流I_rm及びI_fmによってモード領域が定められることを示している。図6の縦軸が制御電流I_rmの値を示し、横軸が制御電流I_fmの値を示す。 Next, we will explain the mode region using Figure 6. Figure 6 shows that the mode region is determined by the control currents I_rm and I_fm. The vertical axis of Figure 6 represents the value of the control current I_rm, and the horizontal axis represents the value of the control current I_fm.
図6に示される実線によって囲まれた領域をモード領域とする。図6は、モード領域M1~M4が示されている。それぞれのモード領域M1~M4には、特定の波長が関連付けられているとする。例えば、M1は、1554ナノメートルの波長、M2は、1555ナノメートルの波長、M3は、1556ナノメートルの波長、M4は、1557ナノメートルの波長、のようにモード領域と波長とが関連付けられてもよい。光源部23から出力されるレーザー光の波長は、主に、制御電流I_rm及びI_fmを変更することによって切り替えられる。 The areas surrounded by solid lines in Figure 6 are referred to as mode regions. Figure 6 shows mode regions M1 to M4. Each of mode regions M1 to M4 is associated with a specific wavelength. For example, mode regions may be associated with wavelengths such that M1 is a wavelength of 1554 nanometers, M2 is a wavelength of 1555 nanometers, M3 is a wavelength of 1556 nanometers, and M4 is a wavelength of 1557 nanometers. The wavelength of the laser light output from the light source unit 23 is switched mainly by changing the control currents I_rm and I_fm.
図3に戻り、制御部21は、一つの走査軸上の一つの走査点を走査するための波長掃引が一つのモード領域内において行われるように、光源部23に注入される電流を制御する。例えば、制御部21は、一つの走査軸上の一つの走査点を走査する際に、光源部23からモード領域M1に対応付けられた波長を有するレーザー光を出力させる。制御部21は、図6に示されるモード領域M1に関連付けられた波長のレーザー光を出力するための制御電流I_rm及びI_fmの値を決定する。さらに、制御部21は、レーザー光の波長がモード領域M1に留まるもしくは維持されるように、制御電流I_rm及びI_fmの値を変更してもよい。つまり、制御部21は、一つの走査軸上の一つの走査点を走査する際に、モード領域の変更が発生することによって生じるモードホッピングの発生を回避するように、制御電流I_rm及びI_fmの値を調整する。 Returning to FIG. 3, the control unit 21 controls the current injected into the light source unit 23 so that wavelength sweeping for scanning one scanning point on one scanning axis is performed within one mode region. For example, when scanning one scanning point on one scanning axis, the control unit 21 causes the light source unit 23 to output laser light having a wavelength associated with mode region M1. The control unit 21 determines the values of the control currents I_rm and I_fm for outputting laser light of the wavelength associated with mode region M1 shown in FIG. 6. Furthermore, the control unit 21 may change the values of the control currents I_rm and I_fm so that the wavelength of the laser light remains or is maintained within mode region M1. In other words, the control unit 21 adjusts the values of the control currents I_rm and I_fm to avoid mode hopping, which occurs when the mode region changes, when scanning one scanning point on one scanning axis.
または、制御部21は、モード領域M1内の任意の位置に対応付けられた波長を有するレーザー光を出力させるように、制御電流I_rm及びI_fmの値を決定もしくは固定してもよい。任意の位置とは、例えば、モード領域M1内の中心であってもよい。その後、制御部21は、フェーズシフタに入力する制御電流I_phの値を変更してもよい。このようにして、制御部21は、レーザー光の波長がモード領域M1に留まるもしくは維持されるように、制御電流I_rm、I_fm及びI_phの値を調整してもよい。 Alternatively, the control unit 21 may determine or fix the values of the control currents I_rm and I_fm so as to output laser light having a wavelength associated with an arbitrary position within the mode region M1. The arbitrary position may be, for example, the center of the mode region M1. The control unit 21 may then change the value of the control current I_ph input to the phase shifter. In this way, the control unit 21 may adjust the values of the control currents I_rm, I_fm, and I_ph so that the wavelength of the laser light remains or is maintained within the mode region M1.
図3に戻り、光源部23から出力されたレーザー光は、スプリッター24に反射してミラー25へ向かうレーザー光と、スプリッター24を透過して対象物30へ向かうレーザー光とに分離される。 Returning to Figure 3, the laser light output from the light source unit 23 is split into laser light that is reflected by the splitter 24 and directed toward the mirror 25, and laser light that passes through the splitter 24 and directed toward the target 30.
ミラー25へ向かったレーザー光は、ミラー25において反射する。ミラー25において反射したレーザー光は、レーザー光R1としてスプリッター24を透過して検出部22に入力される。レーザー光R1は、参照光、等と称されてもよい。 The laser light directed toward mirror 25 is reflected by mirror 25. The laser light reflected by mirror 25 passes through splitter 24 as laser light R1 and is input to detection unit 22. Laser light R1 may also be referred to as reference light, etc.
対象物30へ向かったレーザー光は、レーザー光の波長による角度で光を偏向する分散部26を通過し、対象物30において反射する。レーザー光の波長による角度で光を偏向するとは、光の波長に依存する方向に光の方向を変えることである。分散部26は、プリズムであってもよい。また、分散部26は、回折格子であってもよい。対象物30において反射したレーザー光は、レーザー光S1としてスプリッター24において反射して検出部22へ入力される。レーザー光S1は、測定光、サンプル光、等と称されてもよい。 The laser light directed toward the object 30 passes through the dispersing unit 26, which deflects the light at an angle dependent on the wavelength of the laser light, and is reflected by the object 30. Deflecting light at an angle dependent on the wavelength of the laser light means changing the direction of the light to a direction dependent on the wavelength of the light. The dispersing unit 26 may be a prism. The dispersing unit 26 may also be a diffraction grating. The laser light reflected by the object 30 is reflected by the splitter 24 as laser light S1 and input to the detection unit 22. The laser light S1 may also be referred to as measurement light, sample light, etc.
検出部22は、レーザー光R1及びS1を受光する。検出部22は、例えば、レーザー光R1とレーザー光S1とを受光するタイミングの差に基づいて、測定装置20から対象物30までの距離を測定してもよい。または、検出部22は、レーザー光R1とレーザー光S1とを受光したタイミングにおけるそれぞれのレーザー光の周波数差に基づいて、測定装置20から対象物30までの距離を測定してもよい。 The detection unit 22 receives the laser beams R1 and S1. The detection unit 22 may measure the distance from the measurement device 20 to the object 30, for example, based on the difference in timing at which the laser beams R1 and S1 are received. Alternatively, the detection unit 22 may measure the distance from the measurement device 20 to the object 30 based on the difference in frequency between the laser beams R1 and S1 at the times they are received.
続いて、図7を用いて測定装置20におけるレーザー光の波長の制御処理の流れについて説明する。はじめに、制御部21は、ある走査軸の走査点を走査するレーザー光の波長を決定する(S21)。ある走査軸は、走査が行われていない走査軸のうち、任意の走査軸であってもよい。 Next, the flow of the laser light wavelength control process in the measurement device 20 will be explained using Figure 7. First, the control unit 21 determines the wavelength of the laser light to scan the scanning point of a certain scanning axis (S21). The certain scanning axis may be any scanning axis among the scanning axes for which scanning is not being performed.
次に、制御部21は、ステップS21において決定された波長に対応するモード領域を決定する(S22)。モード領域を決定するとは、モード領域を特定すると言い換えられてもよい。波長の値とモード領域とは、図6に示されるように予め定められているとする。 Next, the control unit 21 determines the mode region corresponding to the wavelength determined in step S21 (S22). Determining the mode region can also be said to identify the mode region. The wavelength value and mode region are assumed to be predetermined as shown in Figure 6.
次に、制御部21は、ステップS22において決定されたモード領域内において、波長掃引を行うように制御電流を変更する(S23)。制御部21は、制御電流I_rm、制御電流I_fm及び制御電流I_phのうち、少なくとも1つの制御電流を変更してもよい。例えば、制御部21は、制御電流の値を単調増加もしくは担当減少するように変更してもよい。制御部21は、変更した制御電流を所定のタイミングに光源部23へ入力してもよい。もしくは、制御部21は、電流を出力する回路もしくは素子等によって構成される制御電流の出力部へ、制御電流の出力タイミング及びそれぞれのタイミングに出力する制御電流の値を示す情報を出力してもよい。 Next, the control unit 21 changes the control current so as to perform wavelength sweeping within the mode region determined in step S22 (S23). The control unit 21 may change at least one of the control currents I_rm, I_fm, and I_ph. For example, the control unit 21 may change the value of the control current so that it monotonically increases or decreases. The control unit 21 may input the changed control current to the light source unit 23 at a predetermined timing. Alternatively, the control unit 21 may output information indicating the control current output timings and the values of the control currents to a control current output unit configured by a current output circuit or element, etc.
次に、制御部21は、現在走査している走査軸上に、走査していない走査点が存在するか否かを判定する(S23)。 Next, the control unit 21 determines whether there are any unscanned scanning points on the currently scanned scanning axis (S23).
制御部21は、現在走査している走査軸上に、走査していない走査点が存在すると判定した場合、ステップS21以降の処理を繰り返す。つまり、制御部21は、走査していない走査点を走査するためにレーザー光の波長を切り替える。言い換えると、制御部21は、走査していない走査点を走査することが可能なレーザー光の波長を決定する。 If the control unit 21 determines that there is an unscanned scanning point on the currently scanned scanning axis, it repeats the processing from step S21 onwards. That is, the control unit 21 switches the wavelength of the laser light to scan the unscanned scanning point. In other words, the control unit 21 determines the wavelength of the laser light that can scan the unscanned scanning point.
ステップS24において、制御部21は、現在走査している走査軸上に、走査していない走査点が存在しないと判定した場合、走査していない走査軸が存在するか否かを判定する(S25)。現在走査している走査軸上に、走査していない走査点が存在しないとは、現在走査している走査軸上の全ての走査点の走査が完了したこと意味する。制御部21は、走査していない走査軸が存在すると判定した場合、ミラー等を用いてレーザー光の出力方向を変更する(S26)。制御部21は、走査が完了した走査軸と、走査が未完了の走査軸とを管理する情報を有していてもよい。制御部21は、ステップS26の処理を実行した後に、ステップS21以降の処理を繰り返す。 In step S24, if the control unit 21 determines that there are no unscanned scanning points on the currently scanned scanning axis, it determines whether there are any unscanned scanning axes (S25). The absence of unscanned scanning points on the currently scanned scanning axis means that scanning of all scanning points on the currently scanned scanning axis has been completed. If the control unit 21 determines that there is an unscanned scanning axis, it changes the output direction of the laser light using a mirror or the like (S26). The control unit 21 may have information for managing scanning axes for which scanning has been completed and scanning axes for which scanning has not been completed. After executing the processing of step S26, the control unit 21 repeats the processing from step S21 onwards.
ここで、検出部22は、ステップS23の処理が実行された後に、測定処理を実行しているとする。つまり、検出部22は、ステップS23において、制御電流を変更して波長掃引が行われた場合に、参照光及びサンプル光を用いて、対象物30の表面に存在する走査点における3次元データを生成する。 Here, it is assumed that the detection unit 22 performs the measurement process after the process of step S23 is performed. In other words, when the control current is changed and wavelength sweeping is performed in step S23, the detection unit 22 generates three-dimensional data at scanning points on the surface of the object 30 using the reference light and sample light.
以上説明したように、測定装置20の制御部21は、走査軸上の一つの走査点を走査するために波長掃引を行う際に、レーザー光の波長がモード領域内に留まるように制御電流を変更する。これにより、測定装置20は、波長掃引を実行中にモードホッピングが発生することを防止することができる。その結果、波長掃引を実行中にレーザー光の位相が不連続となることを防止することによって、測定精度の低下を防止することができる。 As described above, when performing wavelength sweeping to scan one scanning point on the scanning axis, the control unit 21 of the measuring device 20 changes the control current so that the wavelength of the laser light remains within the mode region. This allows the measuring device 20 to prevent mode hopping from occurring while performing wavelength sweeping. As a result, by preventing discontinuities in the phase of the laser light while performing wavelength sweeping, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy.
(実施の形態3)
続いて、図8を用いて、測定装置20における対象物30の測定時間について説明する。図8は、縦軸がレーザー光の波長の値を表し、横軸が時間の経過を表している。縦軸と平行に示されている点線は等間隔の位置に配置されている。斜めの実線は、時間の経過に対するレーザー光の波長の変化を示している。
(Embodiment 3)
Next, the measurement time of the object 30 in the measurement device 20 will be described with reference to Fig. 8. In Fig. 8, the vertical axis represents the wavelength value of the laser light, and the horizontal axis represents the passage of time. The dotted lines parallel to the vertical axis are arranged at equal intervals. The diagonal solid lines indicate the change in the wavelength of the laser light over time.
点線の間隔を時間T1とする。時間の単位は、秒、マイクロ秒、ナノ秒等であってもよい。時間T1は、1つの走査点に関する3次元データを測定するために要する時間を示しているとする。時間T2は、1つの走査軸上の6つの走査点を測定するために要する時間を示しているとする。つまり、時間T2=時間T1×走査点の数、として定められる。さらに、所定の領域に存在する走査点の測定を完了するのに要する時間は、時間T2×走査軸の数、として定められる。さらに、時間T2×走査軸の数に、測定する走査軸を変更する際に要する時間を追加して、所定の領域に存在する走査点の測定を完了するのに要する時間が算出されてもよい。 The interval between the dotted lines is time T1. The unit of time may be seconds, microseconds, nanoseconds, etc. Time T1 represents the time required to measure three-dimensional data for one scanning point. Time T2 represents the time required to measure six scanning points on one scanning axis. In other words, time T2 is defined as time T1 x number of scanning points. Furthermore, the time required to complete measurement of scanning points in a specified area is defined as time T2 x number of scanning axes. Furthermore, the time required to change the scanning axis to be measured may be added to time T2 x number of scanning axes to calculate the time required to complete measurement of scanning points in a specified area.
図8は、3つの実線を示している。つまり、図8は、3つの走査軸上の走査点を測定するために要する時間を示している。ここで、図4に示される走査点の測定時間について説明する。図4は、1つの走査軸に6つの走査点が存在する。そのため、1つの走査軸の測定に要する時間は、時間T1×6となる。さらに、図4は、4つの走査軸を示している。そのため、測定完了に要する時間は、時間T1×6×4と定められる。 Figure 8 shows three solid lines. That is, Figure 8 shows the time required to measure scanning points on three scanning axes. Here, we will explain the measurement time for the scanning points shown in Figure 4. In Figure 4, there are six scanning points on one scanning axis. Therefore, the time required to measure one scanning axis is time T1 x 6. Furthermore, Figure 4 shows four scanning axes. Therefore, the time required to complete the measurement is determined to be time T1 x 6 x 4.
図8及び図4を用いた説明においては、同一のモード領域における波長掃引によって、一つの走査軸上に存在する一つの走査点の走査を完了することができることを前提としている。 In the explanation using Figures 8 and 4, it is assumed that scanning of one scanning point on one scanning axis can be completed by wavelength sweeping in the same mode region.
図8を用いて説明したように、所定の領域における測定時間は、時間T1×走査点の数×走査軸の数として定められる。測定時間は走査時間と言い換えられてもよい。以下の説明においては、所定の領域における測定時間を短縮させる機能もしくは方法について説明する。 As explained using Figure 8, the measurement time in a specified area is defined as time T1 x number of scanning points x number of scanning axes. Measurement time can also be referred to as scan time. The following explanation will discuss functions or methods for shortening the measurement time in a specified area.
例えば、制御部21は、所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択する。また、制御部21は、所定の領域内に存在する走査点の測定タイミングに応じて、選択する3次元データの測定対象となる走査点を変更してもよい。 For example, the control unit 21 selects scanning points to be used for measuring three-dimensional data from among multiple scanning points that exist within a predetermined area. The control unit 21 may also change the scanning points to be used for measuring three-dimensional data, depending on the measurement timing of the scanning points that exist within the predetermined area.
3次元データの測定対象となる走査点を選択することは、3次元データの測定を省略する走査点を決定することであってもよい。例えば、制御部21は、時刻t1において、数か所の走査点の測定を省略してもよい。さらに、制御部21は、時刻t1の次の測定時刻である時刻t2において、時刻t1において省略された走査点の測定を再開し、他の走査点の測定を省略してもよい。このように、制御部21は、任意の位置の走査点の測定を省略し、次の測定タイミングにおいては、省略する走査点の位置を変更してもよい。例えば、制御部21は、それぞれの時刻において走査する走査点の数を予め定めておいてもよい。制御部21は、それぞれの時刻において走査する走査点の数を同じとしてもよく、時間の経過とともに走査する走査点の数を減少させてもよく、時間の経過とともに走査する走査点の数を増加させてもよい。時刻t1及び時刻t2は、それぞれ、一つの走査軸の走査を開始する時刻であってもよい。 Selecting scanning points to be measured for three-dimensional data may involve determining scanning points for which three-dimensional data measurement will be omitted. For example, the control unit 21 may omit measurement of several scanning points at time t1. Furthermore, at time t2, which is the measurement time following time t1, the control unit 21 may resume measurement of the scanning points omitted at time t1 and omit measurement of other scanning points. In this way, the control unit 21 may omit measurement of scanning points at any position and change the positions of the omitted scanning points at the next measurement timing. For example, the control unit 21 may predetermine the number of scanning points to be scanned at each time. The control unit 21 may keep the same number of scanning points to be scanned at each time, or may decrease or increase the number of scanning points to be scanned over time. Times t1 and t2 may each be the times at which scanning along one scanning axis begins.
また、制御部21は、異なるタイミングにおける測定において、連続して同じ位置の走査点の測定が省略されることを避けるように、省略する走査点を決定してもよい。 The control unit 21 may also determine which scanning points to omit so as to avoid omitting measurements of scanning points at the same position consecutively when measuring at different times.
検出部22は、レーザー光の波長を掃引することによって、制御部21において選択された走査点の3次元データを測定する。 The detection unit 22 measures three-dimensional data of the scanning point selected by the control unit 21 by sweeping the wavelength of the laser light.
続いて、図9を用いて測定装置20において実行される測定処理の流れについて説明する。はじめに、制御部21は、所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択する(S31)。次に、検出部22は、レーザー光の波長を掃引することによって、制御部21において選択された走査点の3次元データを測定する(S32)。 Next, the flow of the measurement process executed by the measurement device 20 will be explained using Figure 9. First, the control unit 21 selects a scanning point from among multiple scanning points present within a predetermined area as the target for measuring 3D data (S31). Next, the detection unit 22 sweeps the wavelength of the laser light to measure the 3D data of the scanning point selected by the control unit 21 (S32).
以上説明したように、制御部21が測定を行う走査点の位置を減少させることによって、全ての走査点を測定する場合と比較して、所定の領域における測定時間を短縮させることができる。また、測定時間ごとに、測定を行う走査点の位置を変更することによって、特定の走査点が連続して測定されないことを回避することができる。その結果、それぞれの走査点に関する測定精度が著しく低下することを防止することができる。測定時間ごととは、測定タイミングごとと言い換えられてもよい。 As explained above, by reducing the positions of the scanning points at which the control unit 21 performs measurements, the measurement time in a given area can be shortened compared to measuring all scanning points. Furthermore, by changing the positions of the scanning points at which measurements are performed for each measurement time, it is possible to prevent certain scanning points from not being measured consecutively. As a result, it is possible to prevent a significant decrease in the measurement accuracy for each scanning point. "For each measurement time" can also be rephrased as "for each measurement timing."
(実施の形態4)
続いて、図10を用いて、制御部21における、測定する走査点を減少させる処理について説明する。図10は、時刻t1~t3において、道路上を移動する車両の様子を示している。時刻t1~t3は、t3が最も進んだ時刻であり、t1が最も過去の時刻である。図10における黒丸は、一つの走査軸上に存在する走査点を示している。時刻t1~t3は、それぞれ、一つの走査軸の走査を開始する時刻であってもよい。
(Fourth embodiment)
Next, the process of reducing the scanning points to be measured in the control unit 21 will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 shows a vehicle moving on a road at times t1 to t3. Of times t1 to t3, t3 is the most advanced time and t1 is the earliest time. Black circles in Fig. 10 indicate scanning points on one scanning axis. Each of times t1 to t3 may be the time at which scanning of one scanning axis starts.
制御部21は、時刻t1においては、一つの走査点を走査するために波長掃引を行い、さらに、全ての走査点を走査するために波長を切り替える。ここでは、制御部21は、波長掃引によって変更される波長の値が同一のモード領域内に収まるように制御電流を制御してもよい。制御するとは、調整すると言い換えられてもよい。 At time t1, the control unit 21 performs wavelength sweeping to scan one scanning point, and then switches the wavelength to scan all scanning points. Here, the control unit 21 may control the control current so that the wavelength value changed by the wavelength sweep falls within the same mode region. Controlling may also be referred to as adjusting.
時刻t1において点線の矢印の先に存在する走査点は、移動する車両を示しておらず、道路上に存在する。この場合、走査点の位置における物体の状態は、時間と共に変更しないため、3次元データの変化が少ないことが推定される。一方、移動する車両に含まれる走査点については、時間の経過とともに走査点が示す車両の位置が変化する。そのため、移動する車両に含まれる走査点の3次元データの変化が大きくなることが推定される。3次元データの変化が大きいとは、3次元データの変化量が大きいと言い換えられてもよい。 The scanning point at the end of the dotted arrow at time t1 does not represent a moving vehicle, but is located on the road. In this case, the state of the object at the scanning point's position does not change over time, so it is estimated that there will be little change in the 3D data. On the other hand, for scanning points included in moving vehicles, the position of the vehicle indicated by the scanning point changes over time. Therefore, it is estimated that there will be large changes in the 3D data of scanning points included in moving vehicles. A large change in the 3D data can be rephrased as a large amount of change in the 3D data.
そのため、制御部21は、時刻t1の次の測定タイミングである、時刻t2においては、点線の矢印の位置にある走査点の測定を省略してもよい。つまり、制御部21は、時刻t2において測定する走査点の数を、時刻t1において測定した走査点の数よりも減少させてもよい。 For this reason, at time t2, which is the measurement timing following time t1, the control unit 21 may omit measuring the scanning points located at the positions of the dotted arrows. In other words, the control unit 21 may reduce the number of scanning points measured at time t2 compared to the number of scanning points measured at time t1.
図10の時刻t2においては、時刻t1において矢印を用いて示された位置の走査点は、測定されていないことを示している。 At time t2 in Figure 10, the scanning point at the position indicated by the arrow at time t1 has not been measured.
図10の時刻t2において車両の中心付近の走査点上に点線の矢印が示されている。車両の中心付近に存在する走査点は、次の時刻t3においても、車両を示す走査点であることが推定される。そのため、制御部21は、時刻t2の次の測定タイミングである、時刻t3においては、車両内の点線の矢印の位置にある走査点の測定を省略してもよい。また、道路上に示されている点線の矢印は、時刻t2においては、走査点の測定が行われていないことを示している。そのため、制御部21は、時刻t2の次の測定タイミングである、時刻t3においては、道路上に示されている点線の矢印の位置にある走査点の測定を実施してもよい。つまり、制御部21は、時刻t3においては、時刻t2と比較して、車両内の2か所の走査点の測定を省略し、道路上の走査点の測定を増加させる。これにより、時刻t3において測定される走査点の数は、時刻t2よりも多く、時刻t1よりも少なくなる。 At time t2 in Figure 10, a dotted arrow is shown on a scanning point near the center of the vehicle. It is estimated that a scanning point near the center of the vehicle will also represent the vehicle at the next measurement time, t3. Therefore, at time t3, the next measurement timing after time t2, the control unit 21 may omit measuring the scanning point located at the position of the dotted arrow inside the vehicle. Furthermore, the dotted arrow shown on the road indicates that no measurement of the scanning point was performed at time t2. Therefore, at time t3, the next measurement timing after time t2, the control unit 21 may measure the scanning point located at the position of the dotted arrow shown on the road. In other words, at time t3, compared to time t2, the control unit 21 omits measurement of two scanning points inside the vehicle and increases the measurement of scanning points on the road. As a result, the number of scanning points measured at time t3 will be greater than at time t2 and less than at time t1.
このように、制御部21は、測定する走査点の数を、測定する時刻ごとに制御してもよい。 In this way, the control unit 21 may control the number of scanning points to be measured for each measurement time.
ここで、制御部21は、3次元データの変化が少ない位置を推定する際に、例えば、画像認識処理を用いてもよい。例えば、制御部21は、それぞれの時刻における画像に基づいて、画像に含まれる物体を識別してもよい。さらに、制御部21は、識別した物体が移動するか否かを判定してもよい。制御部21は、移動する物体上の走査点については3次元データの変化が大きく、移動しない物体上の走査点については3次元データの変化が少ないと推定してもよい。画像認識処理及び識別した物体が移動するか否かの判定処理は、AI(Artificial Intelligence)を用いて行われてもよい。例えば、画像認識処理及び識別した物体が移動するか否かの判定処理は、画像に含まれ得る物体を訓練データとして学習した学習モデルを用いて行われてもよい。 Here, the control unit 21 may use, for example, image recognition processing when estimating positions where there is little change in the 3D data. For example, the control unit 21 may identify objects included in the image based on the image at each time. Furthermore, the control unit 21 may determine whether the identified object is moving. The control unit 21 may estimate that there is a large change in the 3D data for scanning points on moving objects and a small change in the 3D data for scanning points on non-moving objects. The image recognition processing and the processing for determining whether the identified object is moving may be performed using AI (Artificial Intelligence). For example, the image recognition processing and the processing for determining whether the identified object is moving may be performed using a learning model that has learned objects that may be included in the image as training data.
例えば、制御部21は、画像を構成する画素毎に、物体を識別するラベルを付与するセマンティックセグメンテーションを実行することによって、物体を識別してもよい。また、制御部21は、それぞれのラベルが識別する物体が移動するか否かに関する情報を予め保持してもよい。 For example, the control unit 21 may identify objects by performing semantic segmentation, which assigns a label that identifies the object to each pixel that makes up the image. The control unit 21 may also store in advance information regarding whether the object identified by each label moves.
このように、制御部21は、移動しない物体上の走査点の測定を省略することによって、測定時間を短縮させることができる。また、制御部21は、移動する物体であっても、物体の表面の3次元データの変化が少ないと想定される走査点の測定を省略することによって、測定時間を短縮させることができる。さらに、制御部21は、前回の測定時刻において測定しなかった走査点を、次の測定時刻において測定することによって、特定の走査点における3次元データが測定されないことを防止することができる。これにより、特定の走査点における3次元データの測定精度が劣化することを防止することができる。 In this way, the control unit 21 can shorten the measurement time by omitting measurements of scanning points on a stationary object. Furthermore, even for a moving object, the control unit 21 can shorten the measurement time by omitting measurements of scanning points where changes in the 3D data on the object's surface are expected to be small. Furthermore, the control unit 21 can prevent 3D data at specific scanning points from being omitted from measurement by measuring, at the next measurement time, scanning points that were not measured at the previous measurement time. This prevents a deterioration in the measurement accuracy of 3D data at specific scanning points.
図11は、上述の実施の形態において説明した測定装置10及び20(以下、測定装置10等とする)の構成例を示すブロック図である。図11を参照すると、測定装置10等は、ネットワークインターフェース1201、プロセッサ1202、及びメモリ1203を含む。ネットワークインターフェース1201は、ネットワークノードと通信するために使用されてもよい。ネットワークインターフェース1201は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード(NIC)を含んでもよい。IEEEは、Institute of Electrical and Electronics Engineersを表す。 Figure 11 is a block diagram showing an example configuration of the measuring devices 10 and 20 (hereinafter referred to as measuring device 10, etc.) described in the above-mentioned embodiments. Referring to Figure 11, the measuring device 10, etc. includes a network interface 1201, a processor 1202, and a memory 1203. The network interface 1201 may be used to communicate with a network node. The network interface 1201 may include, for example, a network interface card (NIC) that complies with the IEEE 802.3 series. IEEE stands for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
プロセッサ1202は、メモリ1203からソフトウェア(コンピュータプログラム)を読み出して実行することで、上述の実施形態においてフローチャートを用いて説明された測定装置10等の処理を行う。プロセッサ1202は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ1202は、複数のプロセッサを含んでもよい。 The processor 1202 reads and executes software (computer programs) from the memory 1203 to perform the processing of the measuring device 10 and other devices described using flowcharts in the above-described embodiments. The processor 1202 may be, for example, a microprocessor, an MPU, or a CPU. The processor 1202 may include multiple processors.
メモリ1203は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ1203は、プロセッサ1202から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ1202は、図示されていないI/O(Input/Output)インタフェースを介してメモリ1203にアクセスしてもよい。 Memory 1203 is composed of a combination of volatile memory and non-volatile memory. Memory 1203 may also include storage located remotely from processor 1202. In this case, processor 1202 may access memory 1203 via an I/O (Input/Output) interface (not shown).
図11の例では、メモリ1203は、ソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ1202は、これらのソフトウェアモジュール群をメモリ1203から読み出して実行することで、上述の実施形態において説明された測定装置10等の処理を行うことができる。 In the example of FIG. 11, memory 1203 is used to store software modules. The processor 1202 reads and executes these software modules from memory 1203, thereby performing the processing of the measuring device 10 and the like described in the above-described embodiment.
図11を用いて説明したように、上述の実施形態における測定装置10等が有するプロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む1又は複数のプログラムを実行する。 As explained using FIG. 11, each of the processors included in the measuring device 10, etc., in the above-described embodiments executes one or more programs containing instructions for causing a computer to execute the algorithms explained using the drawings.
上述の例において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された1又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群(又はソフトウェアコード)を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory(RAM)、read-only memory(ROM)、フラッシュメモリ、solid-state drive(SSD)又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc(DVD)、Blu-ray(登録商標)ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。 In the above examples, the program includes instructions (or software code) that, when loaded into a computer, cause the computer to perform one or more functions described in the embodiments. The program may be stored on a non-transitory computer-readable medium or a tangible storage medium. By way of example and not limitation, computer-readable medium or tangible storage medium includes random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, solid-state drive (SSD) or other memory technology, CD-ROM, digital versatile disc (DVD), Blu-ray® disc or other optical disk storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage or other magnetic storage device. The program may also be transmitted on a transitory computer-readable medium or communication medium. By way of example and not limitation, transitory computer-readable medium or communication medium includes electrical, optical, acoustic, or other forms of propagated signals.
以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示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。そして、各実施の形態は、適宜他の実施の形態と組み合わせることができる。 The present disclosure has been described above with reference to the embodiments, but the present disclosure is not limited to the above-described embodiments. Various modifications that would be understood by a person skilled in the art can be made to the configuration and details of the present disclosure within the scope of the present disclosure. Furthermore, each embodiment can be combined with other embodiments as appropriate.
各図面は、1又はそれ以上の実施形態を説明するための単なる例示である。各図面は、1つの特定の実施形態のみに関連付けられるのではなく、1又はそれ以上の他の実施形態に関連付けられてもよい。当業者であれば理解できるように、いずれか1つの図面を参照して説明される様々な特徴又はステップは、例えば明示的に図示または説明されていない実施形態を作り出すために、1又はそれ以上の他の図に示された特徴又はステップと組み合わせることができる。例示的な実施形態を説明するためにいずれか1つの図に示された特徴またはステップのすべてが必ずしも必須ではなく、一部の特徴またはステップが省略されてもよい。いずれかの図に記載されたステップの順序は、適宜変更されてもよい。 The drawings are merely examples for illustrating one or more embodiments. Each drawing may not relate to only one particular embodiment, but may also relate to one or more other embodiments. As will be understood by those skilled in the art, various features or steps described with reference to any one drawing may be combined with features or steps shown in one or more other figures, for example, to create an embodiment not explicitly shown or described. Not all features or steps shown in any one drawing are necessary to illustrate an exemplary embodiment, and some features or steps may be omitted. The order of steps described in any drawing may be changed as appropriate.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
所定の方向に出力されるレーザー光の波長の値に基づいて決定されるモード領域内において前記レーザー光の波長を掃引する制御電流値を制御する制御部と、
前記モード領域内において波長掃引されたレーザー光を用いて前記所定の方向に存在する対象物の点群データを生成する測定部と、を備える測定装置。
(付記2)
前記制御部は、
複数の前記モード領域と、それぞれの前記モード領域内におけるレーザー光の波長掃引を実現する前記制御電流値の範囲と、を対応付けた制御情報に基づいて、前記レーザー光の波長を掃引する前記制御電流値を決定する、付記1に記載の測定装置。
(付記3)
前記モード領域は、制御電流に含まれるフロントミラー電流及びリアミラー電流の値に対応付けられる、付記1又は2に記載の測定装置。
(付記4)
前記制御部は、
前記レーザー光を前記モード領域の実質的に中心の位置に固定する前記フロントミラー電流及び前記リアミラー電流の値を決定し、前記制御電流に含まれるフェーズシフタ電流の値を変更することによって、前記レーザー光の波長を前記モード領域内において掃引させる、付記3に記載の測定装置。
(付記5)
前記制御部は、
前記レーザー光の波長が単調減少もしくは単調増加するように波長掃引を行う前記制御電流値を決定する、付記1から4のいずれか1項に記載の測定装置。
(付記6)
前記測定部は、
複数のモード領域のそれぞれにおいて波長掃引されたレーザー光を用いて、モード領域毎に前記点群データを生成する、付記1から5のいずれか1項に記載の測定装置。
(付記7)
前記測定部は、
前記レーザー光にFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式を適用して前記点群データを生成する、付記1から6のいずれか1項に記載の測定装置。
(付記8)
所定の方向に出力されるレーザー光の波長の値に基づいて決定されるモード領域内において前記レーザー光の波長を掃引する制御電流値を制御し、
前記モード領域内において波長掃引されたレーザー光を用いて前記所定の方向に存在する対象物の点群データを生成する、測定方法。
(付記9)
前記制御電流値を制御する際に、
複数の前記モード領域と、それぞれの前記モード領域内におけるレーザー光の波長掃引を実現する前記制御電流値の範囲と、を対応付けた制御情報に基づいて、前記レーザー光の波長を掃引する前記制御電流値を決定する、付記8に記載の測定方法。
(付記10)
前記モード領域は、制御電流に含まれるフロントミラー電流及びリアミラー電流の値に対応付けられる、付記8又は9に記載の測定方法。
(付記11)
前記制御電流値を制御する際に、
前記レーザー光を前記モード領域の実質的に中心の位置に固定する前記フロントミラー電流及び前記リアミラー電流の値を決定し、前記制御電流に含まれるフェーズシフタ電流の値を変更することによって、前記レーザー光の波長を前記モード領域内において掃引させる、付記10に記載の測定方法。
(付記12)
前記制御電流値を制御する際に、
前記レーザー光の波長が単調減少もしくは単調増加するように波長掃引を行う前記制御電流値を決定する、付記8から11のいずれか1項に記載の測定方法。
(付記13)
前記点群データを生成する際に、
複数のモード領域のそれぞれにおいて波長掃引されたレーザー光を用いて、モード領域毎に前記点群データを生成する、付記8から12のいずれか1項に記載の測定方法。
(付記14)
前記点群データを生成する際に、
前記レーザー光にFMCW方式を適用して前記点群データを生成する、付記8から13のいずれか1項に記載の測定方法。
(付記15)
所定の方向に出力されるレーザー光の波長の値に基づいて決定されるモード領域内において前記レーザー光の波長を掃引する制御電流値を制御し、
前記モード領域内において波長掃引されたレーザー光を用いて前記所定の方向に存在する対象物の点群データを生成する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。
(付記16)
前記制御電流値を制御する際に、
複数の前記モード領域と、それぞれの前記モード領域内におけるレーザー光の波長掃引を実現する前記制御電流値の範囲と、を対応付けた制御情報に基づいて、前記レーザー光の波長を掃引する前記制御電流値を決定する、付記15に記載のプログラム。
(付記17)
前記モード領域は、制御電流に含まれるフロントミラー電流及びリアミラー電流の値に対応付けられる、付記15又は16に記載のプログラム。
(付記18)
前記制御電流値を制御する際に、
前記レーザー光を前記モード領域の実質的に中心の位置に固定する前記フロントミラー電流及び前記リアミラー電流の値を決定し、前記制御電流に含まれるフェーズシフタ電流の値を変更することによって、前記レーザー光の波長を前記モード領域内において掃引させる、付記17に記載のプログラム。
(付記19)
前記制御電流値を制御する際に、
前記レーザー光の波長が単調減少もしくは単調増加するように波長掃引を行う前記制御電流値を決定する、付記15から18のいずれか1項に記載のプログラム。
(付記20)
前記点群データを生成する際に、
複数のモード領域のそれぞれにおいて波長掃引されたレーザー光を用いて、モード領域毎に前記点群データを生成する、付記15から19のいずれか1項に記載のプログラム。
(付記21)
所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択する制御部と、
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定する測定部と、
前記制御部は、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する、測定装置。
(付記22)
前記制御部は、
異なる前記測定タイミングにおいて、3次元データの変化量が少ない走査点を推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略する、付記21に記載の測定装置。
(付記23)
前記制御部は、
第1の測定タイミングにおいて測定が省略された前記走査点について、前記第1の測定タイミングの後に実施される第2の測定タイミングにおいて測定を再開する、付記22に記載の測定装置。
(付記24)
前記制御部は、
前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の前記走査点を、前記3次元データの変化量が少ない走査点と推定する、付記22又は23に記載の測定装置。
(付記25)
前記測定部は、
同一のモード領域内において掃引された前記レーザー光の波長を用いて、選択された前記走査点の3次元データを測定する、付記21から24のいずれか1項に記載の測定装置。
(付記26)
前記制御部は、
前記レーザー光の波長の掃引される範囲が前記同一のモード領域内に収まるように、前記レーザー光の光源へ入力される制御電流の値を制御する、付記25に記載の測定装置。
(付記27)
前記モード領域は、制御電流に含まれるフロントミラー電流及びリアミラー電流の値に対応付けられる、付記26に記載の測定装置。
(付記28)
所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択し、
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する、測定方法。
(付記29)
前記走査点を選択する際に、
異なる前記測定タイミングにおいて、3次元データの変化量が少ない走査点を推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略する、付記28に記載の測定方法。
(付記30)
前記走査点を選択する際に、
第1の測定タイミングにおいて測定が省略された前記走査点について、前記第1の測定タイミングの後に実施される第2の測定タイミングにおいて測定を再開する、付記29に記載の測定方法。
(付記31)
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の前記走査点を、前記3次元データの変化量が少ない走査点と推定する、付記29又は30に記載の測定方法。
(付記32)
前記3次元データを測定する際に、
同一のモード領域内において掃引された前記レーザー光の波長を用いて、選択された前記走査点の3次元データを測定する、付記28から31のいずれか1項に記載の測定方法。
(付記33)
前記走査点を選択する際に、
前記レーザー光の波長の掃引される範囲が前記同一のモード領域内に収まるように、前記レーザー光の光源へ入力される制御電流の値を制御する、付記32に記載の測定方法。
(付記34)
前記モード領域は、制御電流に含まれるフロントミラー電流及びリアミラー電流の値に対応付けられる、付記33に記載の測定方法。
(付記35)
所定の領域内に存在する複数の走査点の中から3次元データの測定対象となる走査点を選択し、
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。
(付記36)
前記走査点を選択する際に、
異なる前記測定タイミングにおいて、3次元データの変化量が少ない走査点を推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略する、付記35に記載のプログラム。
(付記37)
前記走査点を選択する際に、
第1の測定タイミングにおいて測定が省略された前記走査点について、前記第1の測定タイミングの後に実施される第2の測定タイミングにおいて測定を再開する、付記36に記載のプログラム。
(付記38)
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の前記走査点を、前記3次元データの変化量が少ない走査点と推定する、付記36又は37に記載のプログラム。
(付記39)
前記3次元データを測定する際に、
同一のモード領域内において掃引された前記レーザー光の波長を用いて、選択された前記走査点の3次元データを測定する、付記35から38のいずれか1項に記載のプログラム。
(付記40)
前記走査点を選択する際に、
前記レーザー光の波長の掃引される範囲が前記同一のモード領域内に収まるように、前記レーザー光の光源へ入力される制御電流の値を制御する、付記39に記載のプログラム。
A part or all of the above-described embodiments can be described as, but not limited to, the following supplementary notes.
(Appendix 1)
a control unit that controls a control current value for sweeping the wavelength of the laser light within a mode region determined based on the value of the wavelength of the laser light output in a predetermined direction;
a measurement unit that generates point cloud data of an object present in the predetermined direction using laser light that has been wavelength-swept within the mode region.
(Appendix 2)
The control unit
2. The measurement device according to claim 1, wherein the control current value for sweeping the wavelength of the laser beam is determined based on control information that associates a plurality of the mode regions with ranges of the control current value that realize wavelength sweeping of the laser beam in each of the mode regions.
(Appendix 3)
3. The measurement device according to claim 1, wherein the mode region is associated with values of a front mirror current and a rear mirror current included in a control current.
(Appendix 4)
The control unit
4. The measurement apparatus of claim 3, wherein values of the front mirror current and the rear mirror current that fix the laser light at a substantially center position of the mode region are determined, and the wavelength of the laser light is swept within the mode region by changing a value of a phase shifter current included in the control current.
(Appendix 5)
The control unit
5. The measurement device according to claim 1, wherein the control current value for performing wavelength sweep is determined so that the wavelength of the laser light monotonically decreases or monotonically increases.
(Appendix 6)
The measurement unit
6. The measurement device according to claim 1, wherein the point cloud data is generated for each mode region using laser light that has been wavelength-swept in each of a plurality of mode regions.
(Appendix 7)
The measurement unit
7. The measuring device according to claim 1, wherein the point cloud data is generated by applying a frequency modulated continuous wave (FMCW) method to the laser light.
(Appendix 8)
controlling a control current value for sweeping the wavelength of the laser light within a mode region determined based on the value of the wavelength of the laser light output in a predetermined direction;
A measurement method for generating point cloud data of an object present in the predetermined direction using laser light whose wavelength is swept within the mode region.
(Appendix 9)
When controlling the control current value,
9. The measurement method according to claim 8, wherein the control current value for sweeping the wavelength of the laser beam is determined based on control information that associates a plurality of the mode regions with ranges of the control current value that realize wavelength sweeping of the laser beam in each of the mode regions.
(Appendix 10)
10. The measurement method according to claim 8, wherein the mode region is associated with values of a front mirror current and a rear mirror current included in a control current.
(Appendix 11)
When controlling the control current value,
11. The measurement method of claim 10, further comprising determining values of the front mirror current and the rear mirror current that fix the laser light at a substantially center position of the mode region, and changing a value of a phase shifter current included in the control current, thereby sweeping the wavelength of the laser light within the mode region.
(Appendix 12)
When controlling the control current value,
12. The measurement method according to any one of appendices 8 to 11, wherein the control current value for performing wavelength sweep is determined so that the wavelength of the laser light monotonically decreases or monotonically increases.
(Appendix 13)
When generating the point cloud data,
13. The measurement method according to any one of appendixes 8 to 12, wherein the point cloud data is generated for each mode region using laser light that has been wavelength-swept in each of a plurality of mode regions.
(Appendix 14)
When generating the point cloud data,
The measurement method according to any one of appendices 8 to 13, wherein the point cloud data is generated by applying an FMCW method to the laser light.
(Appendix 15)
controlling a control current value for sweeping the wavelength of the laser light within a mode region determined based on the value of the wavelength of the laser light output in a predetermined direction;
A program that causes a computer to generate point cloud data of an object present in the predetermined direction using laser light that has been wavelength-swept within the mode region.
(Appendix 16)
When controlling the control current value,
16. The program according to claim 15, wherein the control current value for sweeping the wavelength of the laser beam is determined based on control information that associates a plurality of the mode regions with ranges of the control current value that realize wavelength sweeping of the laser beam in each of the mode regions.
(Appendix 17)
17. The program according to claim 15, wherein the mode region is associated with values of a front mirror current and a rear mirror current included in a control current.
(Appendix 18)
When controlling the control current value,
18. The program according to claim 17, further comprising determining values of the front mirror current and the rear mirror current that fix the laser light at a substantially center position of the mode region, and changing a value of a phase shifter current included in the control current, thereby sweeping the wavelength of the laser light within the mode region.
(Appendix 19)
When controlling the control current value,
19. The program according to any one of appendices 15 to 18, which determines the control current value for performing wavelength sweep so that the wavelength of the laser light monotonically decreases or monotonically increases.
(Appendix 20)
When generating the point cloud data,
20. The program according to any one of appendices 15 to 19, wherein the point cloud data is generated for each mode region using laser light wavelength-swept in each of a plurality of mode regions.
(Appendix 21)
a control unit that selects a scanning point that is to be used for measuring three-dimensional data from among a plurality of scanning points that exist within a predetermined area;
a measurement unit that measures three-dimensional data of the selected scanning point by sweeping the wavelength of a laser beam;
The control unit
A measuring device that changes the scanning points to be selected as measurement targets for the three-dimensional data according to the measurement timing of the scanning points present in the predetermined region.
(Appendix 22)
The control unit
22. The measurement device according to claim 21, wherein scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are estimated at different measurement timings, and measurements of the scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are omitted.
(Appendix 23)
The control unit
23. The measurement device of claim 22, wherein measurement of the scanning points for which measurement was omitted at a first measurement timing is resumed at a second measurement timing performed after the first measurement timing.
(Appendix 24)
The control unit
24. The measuring device according to claim 22, wherein the scanning points on a moving object included in the image data of the predetermined region are estimated to be scanning points with a small amount of change in the three-dimensional data.
(Appendix 25)
The measurement unit
25. The measurement device according to any one of appendices 21 to 24, wherein the wavelength of the laser light is swept within the same mode region to measure three-dimensional data of the selected scanning point.
(Appendix 26)
The control unit
26. The measuring device according to claim 25, wherein the value of a control current input to a light source of the laser light is controlled so that the swept wavelength range of the laser light falls within the same mode region.
(Appendix 27)
27. The measurement device of claim 26, wherein the mode region corresponds to values of a front mirror current and a rear mirror current included in a control current.
(Appendix 28)
Select a scanning point to be measured for 3D data from among multiple scanning points present within a specified area,
measuring three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light;
When selecting the scanning points,
A measurement method in which the scanning points to be selected as measurement targets for the three-dimensional data are changed depending on the measurement timing of the scanning points present in the predetermined region.
(Appendix 29)
When selecting the scanning points,
29. The measurement method according to claim 28, wherein scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are estimated at different measurement timings, and measurements of the scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are omitted.
(Appendix 30)
When selecting the scanning points,
30. The measurement method of claim 29, wherein measurement of the scanning points for which measurement was omitted at a first measurement timing is resumed at a second measurement timing performed after the first measurement timing.
(Appendix 31)
When selecting the scanning points,
31. The measurement method according to claim 29, wherein the scanning points on a moving object included in the image data of the predetermined region are estimated as scanning points with a small amount of change in the three-dimensional data.
(Appendix 32)
When measuring the three-dimensional data,
32. The measurement method according to any one of appendices 28 to 31, wherein three-dimensional data of the selected scanning points is measured using the wavelength of the laser light swept within the same mode region.
(Appendix 33)
When selecting the scanning points,
33. The measurement method according to claim 32, wherein the value of a control current input to a light source of the laser light is controlled so that the swept range of the wavelength of the laser light falls within the same mode region.
(Appendix 34)
34. The measurement method according to claim 33, wherein the mode region is associated with values of a front mirror current and a rear mirror current included in a control current.
(Appendix 35)
Select a scanning point to be measured for 3D data from among multiple scanning points present within a specified area,
measuring three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light;
When selecting the scanning points,
A program that causes a computer to execute the following: changing the scanning points to be selected as measurement targets for the three-dimensional data, depending on the measurement timing of the scanning points that exist within the specified area.
(Appendix 36)
When selecting the scanning points,
36. The program according to claim 35, wherein scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are estimated at different measurement timings, and measurements of the scanning points with small amounts of change in three-dimensional data are omitted.
(Appendix 37)
When selecting the scanning points,
37. The program according to claim 36, wherein measurement of the scanning points for which measurement was omitted at a first measurement timing is resumed at a second measurement timing performed after the first measurement timing.
(Appendix 38)
When selecting the scanning points,
38. The program described in Appendix 36 or 37, wherein the scanning points on a moving object among objects included in the image data of the specified region are estimated to be scanning points with a small amount of change in the three-dimensional data.
(Appendix 39)
When measuring the three-dimensional data,
A program described in any one of appendices 35 to 38, which measures three-dimensional data of the selected scanning point using the wavelength of the laser light swept within the same mode region.
(Appendix 40)
When selecting the scanning points,
40. The program described in Appendix 39, which controls the value of a control current input to a light source of the laser light so that the swept range of the wavelength of the laser light falls within the same mode region.
付記1に従属する付記2~付記7に記載した要素(例えば構成及び機能)の一部または全ては、付記8、付記15に対しても付記2~付記7と同様の従属関係により従属し得る。任意の付記に記載された要素の一部または全ては、様々なハードウェア、ソフトウェア、ソフトウェアを記録するための記録手段、システム、及び方法に適用され得る。 Some or all of the elements (e.g., configurations and functions) described in Supplementary Notes 2 to 7 that are dependent on Supplementary Note 1 may also be dependent on Supplementary Notes 8 and 15 in the same dependent relationship as Supplementary Notes 2 to 7. Some or all of the elements described in any Supplementary Note may be applied to various hardware, software, recording means for recording software, systems, and methods.
10 測定装置
11 制御部
12 測定部
20 測定装置
21 制御部
22 検出部
23 光源部
24 スプリッター
25 ミラー
26 分散部
30 対象物
41 リアミラー
42 活性領域
43 フェーズシフタ
44 フロントミラー
REFERENCE SIGNS LIST 10 Measuring device 11 Control unit 12 Measuring unit 20 Measuring device 21 Control unit 22 Detecting unit 23 Light source unit 24 Splitter 25 Mirror 26 Dispersing unit 30 Object 41 Rear mirror 42 Active region 43 Phase shifter 44 Front mirror
Claims (7)
選択する制御部と、
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測
定する測定部と、
前記制御部は、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次
元データの測定対象となる走査点を変更し、
前記制御部は、
異なる前記測定タイミングにおいて、3次元データの変化量が少ない走査点を推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略することにより前記異なる測定タイミングにおいて測定する前記走査点の数を制御し、
前記制御部は、
前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の中心付近の前記走査点を、前記3次元データの変化量が少ない走査点と推定する、測定装置。 a control unit that selects a scanning point that is to be used for measuring three-dimensional data from among a plurality of scanning points that exist within a predetermined area;
a measurement unit that measures three-dimensional data of the selected scanning point by sweeping the wavelength of a laser beam;
The control unit
changing the scanning points to be selected as measurement targets of the three-dimensional data according to the measurement timing of the scanning points present in the predetermined area;
The control unit
At the different measurement timings, scanning points with small changes in three-dimensional data are estimated, and measurements of the scanning points with small changes in three-dimensional data are omitted to control the number of scanning points to be measured at the different measurement timings;
The control unit
A measuring device that estimates that the scanning points near the center of a moving object, among the objects included in the image data of the specified region, are scanning points with little change in the three-dimensional data.
第1の測定タイミングにおいて測定が省略された前記走査点について、前記第1の測定タイミングの後に実施される第2の測定タイミングにおいて測定を再開する、請求項1に記載の測定装置。 The control unit
The measurement device according to claim 1 , wherein measurement of the scanning points for which measurement was omitted at a first measurement timing is resumed at a second measurement timing that is performed after the first measurement timing.
同一のモード領域内において掃引された前記レーザー光の波長を用いて、選択された前記走査点の3次元データを測定する、請求項1に記載の測定装置。 The measurement unit
The measurement device according to claim 1 , wherein the three-dimensional data of the selected scanning points is measured using the wavelength of the laser light swept within the same mode region.
前記レーザー光の波長の掃引される範囲が前記同一のモード領域内に収まるように、前記レーザー光の光源へ入力される制御電流の値を制御する、請求項3に記載の測定装置。 The control unit
4. The measuring device according to claim 3, wherein a value of a control current input to a light source of said laser light is controlled so that the range over which the wavelength of said laser light is swept falls within said same mode region.
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更し、
前記走査点を選択する際に、
異なる前記測定タイミングにおいて、前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の中心付近の前記走査点を、3次元データの変化量が少ない走査点と推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略することにより前記異なる測定タイミングにおいて測定する前記走査点の数を制御する、測定方法。 Select a scanning point to be measured for 3D data from among multiple scanning points present within a specified area,
measuring three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light;
When selecting the scanning points,
changing the scanning points to be selected as measurement targets of the three-dimensional data according to the measurement timing of the scanning points present in the predetermined area;
When selecting the scanning points,
a measurement method in which, at the different measurement timings, the scanning points near the center of a moving object among the objects included in the image data of the specified region are estimated to be scanning points with little change in three-dimensional data, and the number of scanning points measured at the different measurement timings is controlled by omitting measurements of the scanning points with little change in three-dimensional data.
レーザー光の波長を掃引することによって、選択された前記走査点の3次元データを測定し、
前記走査点を選択する際に、
前記所定の領域内に存在する前記走査点の測定タイミングに応じて、選択する前記3次元データの測定対象となる走査点を変更し、
前記走査点を選択する際に、
異なる前記測定タイミングにおいて、前記所定の領域の画像データに含まれる物体のうち、移動する前記物体上の中心付近の前記走査点を、3次元データの変化量が少ない走査点と推定し、前記3次元データの変化量が少ない走査点の測定を省略することにより前記異なる測定タイミングにおいて測定する前記走査点の数を制御する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。 Select a scanning point to be measured for 3D data from among multiple scanning points present within a specified area,
measuring three-dimensional data of the selected scanning points by sweeping the wavelength of the laser light;
When selecting the scanning points,
changing the scanning points to be selected as measurement targets of the three-dimensional data according to the measurement timing of the scanning points present in the predetermined area;
When selecting the scanning points,
A program that causes a computer to execute the following steps: At different measurement times, among objects included in image data of the specified region, the scanning points near the center of the moving object are estimated to be scanning points with little change in three-dimensional data, and the number of scanning points measured at the different measurement times is controlled by omitting measurements of the scanning points with little change in three-dimensional data.
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