JP2001133231A

JP2001133231A - ３次元画像取得生成装置

Info

Publication number: JP2001133231A
Application number: JP31244899A
Authority: JP
Inventors: Fumiyuki Shiratani; 文行白谷
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真撮影と同時に距離情報を取
り込むことが可能となるようにした３次元画像取得生成
装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様によると、所定の非可視光
パターンを被写体に投影する非可視光パターン投影手段
と、上記被写体よりの可視光及び非可視光を受光して別
々の結像面に結像させる受光光学系と、上記可視光の結
像面に配された可視光受光部と、上記非可視光の結像面
に配された非可視光受光部と、上記非可視光受光部で受
光した２次元画像において、上記被写体の各位置までの
奥行きを、上記非可視光パターンに基づき算出する奥行
き算出部と、上記奥行き算出部の出力と、上記可視光受
光部で受光した２次元画像とにより、被写体の３次元画
像を生成する３次元画像生成部とを具備することを特徴
とする３次元画像取得生成装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状測定装
置に係り、特に、写真撮影の際に、３次元形状をも同時
に取り込むことのできる３次元画像取得生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の３次元物体の形状計測方法には、
大きく分けて次の２種類がある。

【０００３】１つは、光の伝播時間の測定による方法で
あり、もう１つは、三角測量の原理を利用した方法であ
る。

【０００４】前者は、死角がなく、原理的には理想的な
方法であるが、現状では、計測時間、精度に問題がある
ため、主に、後者の三角測量法が利用されている。

【０００５】この三角測量を利用した方法には、能動的
な手法であるアクティブ法と受動的な手法であるパッシ
ブステレオ法がある。

【０００６】このパッシブステレオ法は、設置位置の異
なる２台のカメラから得られたステレオの画像間の対応
づけを行い、その対応づけの結果と予め計測されている
２台のカメラの位置関係とから三角測量の原理により被
写体までの距離を求める方法である。

【０００７】これに対し、三角測量の原理を応用したア
クティブ法として、上記２台のカメラの一方を光源に置
き換え、被写体表面での上記光源の像をもう一方の視点
に設定したカメラで観察し、形状計測する光投影法があ
る。

【０００８】上記光投影法は、さらに、スポット光投影
法、スリット光投影法、パターン光投影法に分類するこ
とができる。

【０００９】このパターン光投影法は、格子パターンの
ような２次元的なパターンを投影するもので、画像の入
力が１回で済むというメリットがあるが、後述するよう
に対応づけの点で難点がある。

【００１０】そこで、画像の入力を１回で済ませ、か
つ、対応づけの問題に対処する方法として、赤から青紫
のレインボーパターンを被測定体に向けて照射するよう
にしたＲａｉｎｂｏｗＲａｎｇｅＦｉｎｄｅｒ（Ｒ
ＲＦ）による距離画像取得（電子情報通信学会論文誌ｖ
ｏｌ．Ｊ７３−Ｄ−ＩＩ，Ｎｏ．３，ｐｐ．３７４−３
８２，１９９０）が提案されている。

【００１１】以下、このＲＲＦによる距離画像取得方法
について、図５を用いて簡単に説明する。

【００１２】図５は、このＲＲＦによる距離画像取得方
法を実行する従来の距離計測装置の構成を示すブロック
図である。

【００１３】図５において、参照符号１００１は赤から
青紫のレインボーパターンを記憶する複数波長可視光パ
ターンメモリ、１００２は前記レインボーパターンを物
体に投影する複数波長可視光パターン投影部、１００３
はＣＣＤカメラ、１００４はＣＣＤカメラ１００４で撮
影したパターンを記憶する画像メモリ、１００５は画像
メモリ１００４に格納された２次元パターン中の各点で
の波長を検出する可視光波長検出部、１００６は複数波
長可視光パターンメモリ１００１中の波長と可視光波長
検出部１００５で検出された波長の対応関係を認識し、
各波長に対応する射出角度、検出位置、ＣＣＤカメラ１
００３の焦点距離の情報から距離画像を算出する距離画
像算出部である。

【００１４】次に、このように構成される従来の距離計
測装置の動作について説明する。

【００１５】まず、複数波長可視光パターン投影部１０
０２において、ランプから射出した白色光が回折格子に
より回折されてスペクトルパターンが発生する。

【００１６】このスペクトル中のそれぞれの単波長光
は、シリンドリカルレンズによってスペクトルの広がり
に垂直な方向に広がり、図示しない被測定体としての物
体に投影される。

【００１７】このとき、複数波長可視光パターンメモリ
１００１には、前述した複数波長可視光パターン投影部
１００２での回折光の波長と射出角度の情報を格納して
おくものとする。

【００１８】続いて、物体での反射光をＣＣＤカメラ１
００３で撮影し、これを画像メモリ１００４に記憶す
る。

【００１９】次に、可視光波長検出部１００５におい
て、画像メモリ１００４に記憶したパターン情報から、
２次元画像上の各位置での波長を検出する。

【００２０】最後に、距離画像算出部１００６におい
て、可視光波長検出部１００５で検出された波長と複数
波長可視光パターンメモリ１００１中の同じ波長に関す
る回折光の射出角度、その２次元画像上の座標位置、Ｃ
ＣＤカメラ１００３の焦点距離の情報を用いて、物体ま
での奥行きを算出する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た三角測量を利用した方法におけるパッシブステレオ法
は、画像間の対応づけの困難さが伴う上、テクスチャの
ない物体の形状を求めることができないという欠点を有
している。

【００２２】また、上述した三角測量の原理を応用した
アクティブ法として、光投影法におけるスポット光投影
法では、１回の画像入力で被写体の１点しか計測するこ
とができないという問題を有している。

【００２３】また、上述した三角測量の原理を応用した
アクティブ法として、光投影法におけるスリット光投影
法では、１回の画像入力で被写体の１ラインの計測を行
うことができるが、やはり、被写体全域の形状計測を行
うためには、投影光を偏向させながら何度も画像入力を
繰り返す必要があり、入力に時間がかかるという問題を
有している。

【００２４】また、上述した三角測量の原理を応用した
アクティブ法として、光投影法におけるパターン光投影
法は、格子パターンのような２次元的なパターンを投影
するもので、画像の入力が１回で済むというメリットが
あるものの、被写体の面が不連続な部分でパタ一ン像も
不連続となり、対応づけの問題が発生する。

【００２５】また、画像の入力を１回で済ませ、かつ、
対応づけの問題に対処する方法として、上述したＲＲＦ
による距離画像取得方法を実行する従来の距離計測装置
は優れたものであるが、距離計測のみならず、３次元形
状を表現した立体的な写真を取得するためには、赤から
青紫のレインボーパターンを取得する時刻とは別に、被
写体の写真を撮影する必要があり、画像の入力を２回に
分けて行わなければならない。

【００２６】また、レインボーパターンは可視光である
ため、他の通常のカメラからの撮影に投光パターンが写
ってしまうという問題も考えられる。

【００２７】また、現状では、３次元形状の立体写真を
取得する装置は、主にスリット投影法を利用しているの
で画像の取り込みに時間がかかり、このため、カメラを
三脚に固定して撮影する必要がある。

【００２８】この発明はこれらの事情に対処すべくなさ
れたもので、その目的は、電子写真撮影と同時に距離情
報を取り込むことが可能となるようにした３次元画像取
得生成装置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、（１）所定の非可視光パターン
を被写体に投影する非可視光パターン投影手段と、上記
被写体よりの可視光及び非可視光を受光して別々の結像
面に結像させる受光光学系と、上記可視光の結像面に配
された可視光受光部と、上記非可視光の結像面に配され
た非可視光受光部と、上記非可視光受光部で受光した２
次元画像において、上記被写体の各位置までの奥行き
を、上記非可視光パターンに基づき算出する奥行き算出
部と、上記奥行き算出部の出力と、上記可視光受光部で
受光した２次元画像とにより、被写体の３次元画像を生
成する３次元画像生成部と、を具備することを特徴とす
る３次元画像取得生成装置が提供される。

【００３０】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（２）上記非可視光パターンは、該非可視
光パターンが投影される上記被写体の位置により非可視
光の波長光が異なるものであることを特徴とする（１）
記載の３次元画像取得生成装置が提供される。

【００３１】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（３）上記受光光学系と上記可視光受光部
と上記非可視光受光部より成る構成を複数具備し、各々
の上記構成の可視光受光部で受光した画像間の対応づけ
と、各々の上記構成の非可視光受光部で受光した画像間
の対応づけとを行う対応関係決定部をさらに具備し、上
記奥行き算出部は、さらに上記対応関係決定部の出力も
用いて、奥行きを算出することを特徴とする（１）また
は（２）記載の３次元画像取得生成装置が提供される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００３３】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態による３次元画像取得生成装置について、図１に従っ
て説明する。

【００３４】図１は、本発明の第１の実施形態による３
次元画像取得生成装置の構成を示すブロック図である。

【００３５】図１において、参照符号１０１は、投光す
る赤外光パターンを記憶しておく赤外光パターンメモリ
である。

【００３６】また、参照符号１０２は、所定の非可視光
パターンを被写体に投影する非可視光パターン投影手段
として、複数の波長域の赤外光からなるパターン光を図
示しない被測定体としての物体に投影する複数波長赤外
光パターン投影部である。

【００３７】また、参照符号１０３は、上記被写体より
の可視光及び非可視光を受光して別々の結像面に結像さ
せる受光光学系としての、集光用レンズである。

【００３８】１０４は、集光された光を可視光と赤外光
に分離する可視光・赤外光分離フィルタである。

【００３９】また、参照符号１０５は、上記可視光・赤
外光分離フィルタ１０４によって分離された上記非可視
光の結像面に配される非可視光受光部としての赤外光受
光部である。

【００４０】また、参照符号１０６は、上記赤外光受光
部１０５からの赤外光受光出力を記憶する赤外域画像メ
モリである。

【００４１】また、参照符号１０７は、上記赤外域画像
メモリ１０６に記憶されている赤外光受光出力に基づい
て、その波長を検出するための赤外波長検出部である。

【００４２】また、参照符号１０８は、上記可視光・赤
外光分離フィルタ１０４によって分離された可視光の結
像面に配される可視光受光部である。

【００４３】また、参照符号１０９は、上記可視光受光
部１０８からの可視光受光出力を記憶する可視域画像メ
モリである。

【００４４】また、参照符号１１０は、上記可視域画像
メモリ１０９に記憶されている可視光受光出力に基づい
て、２次元画像情報を生成するための２次元画像情報生
成部である。

【００４５】また、参照符号１１１は、上記非可視光受
光部で受光した２次元画像において、上記被写体の各位
置までの奥行きを、上記非可視光パターンに基づき算出
する奥行き算出部であって、ここでは上記赤外波長検出
部１０７及び上記赤外光パターンメモリ１０１からの出
力に基づいて、後述するように奥行きを算出する。

【００４６】また、参照符号１１２は、上記奥行き算出
部の出力と、上記可視光受光部で受光した２次元画像と
により、被写体の３次元画像を生成する３次元画像生成
部であって、ここでは２次元画像情報生成部１１０及び
奥行き算出部１１１からの出力に基づいて、後述するよ
うに３次元画像を生成する。

【００４７】図３は、本発明の第１の実施形態による３
次元画像取得生成装置の動作を説明するために、図１の
複数波長赤外光パターン投影部１０２のパタ一ン投影の
様子を示す図である。

【００４８】図３において、参照符号３０１は赤外線発
光部、３０２は回折格子、３０３はシリンドリカルレン
ズ、３０４は受光部である。

【００４９】次に、このように構成される本発明の第１
の実施形態による３次元画像取得生成装置の動作につい
て説明する。

【００５０】まず、複数波長赤外光パターン投影部１０
２において複数の波長からなる赤外光パターンを生成す
る方法について図３を用いて説明するまず、赤外線発光
部３０１から射出した赤外光が回折格子３０２を通過し
て回折する。

【００５１】このとき、赤外線発光部３０１から射出さ
れる赤外光の光軸と受光部３０４を含む平面（エピポー
ラ平面）に含まれるように光が広がるように回折格子３
０２を配置しておく。

【００５２】尚、このときの回折角は、回折格子３０２
の格子幅と周期及び赤外光の波長から算出されるので、
赤外光パターンメモリ１０１には、赤外線の波長とその
回折光の射出角度の情報のセットを格納しておく。

【００５３】さて、回折格子３０２で回折された赤外光
は、シリンドリカルレンズ３０３によって、エピポーラ
平面に垂直な方向に広がり、図示しない被写体としての
物体に投光される。

【００５４】次に、集光レンズ１０３によって物体から
反射される可視光及び赤外光を集光し、可視光・赤外光
分離フィルタ１０４によって、可視光成分と赤外光成分
とに分離される。

【００５５】このようにして分離された可視光成分と赤
外光成分は、それぞれ、可視光受光部１０５及び赤外光
受光部１０８で受光される。

【００５６】ここで、可視光の３原色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの
輝度情報は、可視域画像メモリ１０９に格納される。

【００５７】この可視域画像メモリ１０９に格納された
可視光の３原色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度情報は、さらに、
２次元画像生成部１１０で平面的な写真情報を生成する
のに供される。

【００５８】一方、赤外光の情報は、赤外域画像メモリ
１０６に格納された後、赤外波長検出部１０７で受光部
の２次元平面内の各位置で赤外光の波長を検出するのに
供される。

【００５９】次に、奥行き検出部１１１において、赤外
波長検出部１０７で検出した各波長に対し、赤外光パタ
ーンメモリ１０１に格納されている波長の中から最も近
いものを選出し、選出された波長とセットになっている
回折光の射出角度の情報を読み出す。

【００６０】さらに、奥行き検出部１１１では、受光位
置と焦点距離の情報から入射角を算出し、回折光の射出
地点と受光地点間の距離間隔と回折光の射出角度の情報
から、三角測量の原理によって奥行きが算出される。

【００６１】最後に、３次元画像生成部１１２におい
て、２次元画像生成部１１０で生成された２次元画像と
奥行き算出部１１１で算出された奥行き値とから３次元
画像が生成される。

【００６２】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態による３次元画像取得生成装置について、図２
に従って説明する。

【００６３】図２は、本発明の第２の実施形態による３
次元画像取得生成装置の構成を示すブロック図である。

【００６４】図２において、参照符号２０１は、投光す
る赤外光パターンを記憶しておく赤外光パターンメモリ
である。

【００６５】また、参照符号２０２は、複数の波長域の
赤外光からなるパターン光を物体に投影する複数波長赤
外光パターン投影部である。

【００６６】また、参照符号２０３Ｒ及び２０３Ｌは集
光用レンズ、２０４Ｒ、２０４Ｌは集光された光を可視
光と赤外光に分離する可視光・赤外光分離フィルタ、２
０５Ｒ、２０５Ｌは可視光受光部、２０６Ｒ、２０６Ｌ
は赤外光受光部、２０７Ｒ、２０７Ｌは可視域画像メモ
リ、２０８Ｒ、２０８Ｌは赤外域画像メモリ、２０９は
対応関係決定部、２１０は奥行き算出部、２１１は２次
元画像情報生成部、２１２は３次元画像生成部である。

【００６７】次に、このように構成される本発明の第２
の実施形態による３次元画像取得生成装置の動作につい
て説明する。

【００６８】まず、複数波長赤外光パターン投影部２０
２において、赤外光が回折素子によって回折されること
により、複数の波長の光が生成される。

【００６９】このようにして生成された複数の波長に広
がった赤外光のうち、それぞれの単波長光は、シリンド
リカルレンズによってスペクトルの広がりに垂直な方向
に広がる。

【００７０】そして、このような複数の波長からなる赤
外光パターンが、図示しない被測定体としての物体に投
影される。

【００７１】次に、投影された赤外光パターンと物体色
が重なった像が、それぞれ、異なる位置（例えば、左と
右とする）に配置された２つの集光用レンズ２０３Ｒ及
び２０３Ｌによって集光される。

【００７２】続いて、２つの集光用レンズ２０３Ｒ及び
２０３Ｌによって集光された光は、可視光・赤外光分離
フィルタ２０５Ｒ、２０５Ｌによつて、それぞれ可視光
と赤外光とに分離される。

【００７３】このようにして分離された可視光及び赤外
光は、それぞれ可視光受光部２０６Ｒ、２０６Ｌ及び赤
外光受光部２０７Ｒ、２０７Ｌで受光され、各々、可視
域画像メモリ２０７Ｒ、２０７Ｌ及び赤外域画像メモリ
２０８Ｒ、２０８Ｌに記憶される。

【００７４】次に、対応関係決定部２０９において、左
右の受光パターンの対応づけが行われる。

【００７５】この対応づけを２眼視の場合を例にとり、
図４の（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

【００７６】図４において、参照符号４０１Ｌ、４０１
Ｒはそれぞれ左右の赤外光受光部、４０２は赤外光投光
部、４０３Ｌ、４０３Ｒはそれぞれ可視光受光部であ
る。

【００７７】図４中の太線は、交点上に物体の１点が存
在していることを意味し、この場合には、全ての太線が
正しく対応づけられている例である。

【００７８】ここで、赤外光に関しては、赤外光投光部
４０２と左の赤外光受光部４０１Ｌ、赤外光投光部４０
２と右の赤外光受光部４０２Ｒ、及び、左の赤外光受光
部４０２Ｌと右の赤外光受光部４０２Ｒという３通りの
対応関係が存在する。

【００７９】また、可視光に関しては、左の可視光受光
部４０３Ｌと右の可視光受光部４０３Ｒの対応づけが存
在する。

【００８０】これら、合わせて４通りの対応関係があ
り、それぞれの対応関係から得られる光線の交点が４つ
生じる可能性がある。

【００８１】ここで、４つの交点が一致するのが理想で
あるが、誤差や誤った対応づけを行った場合には、それ
らは一致しない。

【００８２】しかしながら、テクスチヤの無い領域でも
赤外光の対応関係から、あるいは、赤外光が誤差を伴う
場合には、可視光の対応関係から相補的に情報を補完す
ることができる。

【００８３】さらに、赤外光の波長がエピポーラ面の中
で少しづつ異なつているため、原理的には画素どうしの
対応関係を一意に定めることが可能となり、パッシブス
テレオ法の場合に問題となる対応づけの困難さがかなり
軽減されている。

【００８４】さらに、第１の実施形態の場合には、投影
パターンの赤外光のみを奥行き算出の手がかりとした
が、この第２の実施形態においては、投影した赤外光パ
ターンの波長が同定できない場合であつても、赤外光ば
かりでなく、物体の表面色である可視光も対応関係を決
定するために利用するので、より信頼性の高い対応づけ
を実現できる。

【００８５】最後に、３次元画像生成部２１２におい
て、２次元画像情報生成部２１１で可視域画像メモリ２
０７Ｌから引き出した２次元画像情報と奥行き算出部２
１０で算出された奥行き値とから、３次元画像を生成す
る。

【００８６】以上説明したように、本発明は、写真撮影
と距離情報の取得が同一時間で実施できるので、被写体
が動いている場合でも被写体の３次元形状に写真を貼り
つける際の位置ずれを防ぐことができるという効果があ
る。

【００８７】そして、上述したような実施の形態で示し
た本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項１乃至
３以外にも、以下に付記１乃至付記３として示すような
発明が含まれている。

【００８８】付記１．非可視光パターンを投影する非可
視光パターン投影部と、前記非可視光パターン投影部で
投影されたパターンを記憶する非可視光パターンメモリ
と、可視光と非可視光を分離する可視光・非可視光分離
フィルタと、前記可視光・非可視光分離フィルタで分離
された非可視光を受光する非可視光受光部と、前記非可
視光受光部で受光された情報を記憶する非可視域画像メ
モリと、前記非可視域画像メモリに記憶されたパターン
と前記非可視光パターンメモリで記憶されたパターンか
ら被写体の奥行き情報を算出する奥行き算出部と、前記
可視光・非可視光分離フィルタで分離された可視光を受
光する可視光受光部と、前記可視光受光部で受光された
情報を記憶する可視域画像メモリと、前記可視域画像メ
モリに記憶された情報から２次元画像情報を生成する２
次元画像情報生成部と、前記２次元画像情報生成部で生
成された２次元画像情報と前記奥行き算出部で算出され
た奥行き値とから３次元画像を生成する３次元画像生成
部と、からなることを特徴とする３次元画像取得生成装
置。

【００８９】（作用効果）この構成によれば、１回のパ
ターン投影で距離情報を取得可能できるばかりでなく、
写真撮影と距離情報の取得が同一時間で実施できるの
で、被写体が動いている場合でも被写体の３次元形状に
写真を貼りつける際の位置ずれを防ぐことができるとい
う効果がある。

【００９０】（付記２）上記３次元画像取得生成装置
における非可視光の投影パターンは、場所によって異な
る波長を有することを特徴とする付記１に記載の３次元
画像取得生成装置。

【００９１】（作用効果）この構成によれば、通常の写
真撮影で取得される可視光パターンと非可視光パターン
の投影像を２つ以上の視点に置かれた撮像素子で取得
し、これによつて得られる複数画像間の対応づけを行う
ため、より正確な対応づけが可能となり、計測精度が向
上する効果がある。

【００９２】（付記３）上記３次元画像取得生成装置
は、前記可視光・非可視光分離フィルタと、前記可視光
受光部と、前記非可視光受光部と、前記可視域画像メモ
リと、前記非可視域画像メモリとをそれぞれ複数個具備
し、前記複数個の可視域画像メモリどうし、及び前記複
数個の非可視域メモリどうしの内容をマッチングし、画
像間の対応づけを行う対応関係決定部を有し、前記対応
関係決定部で決定された情報を基に前記奥行き算出部で
物体の３次元情報を算出し、前記２次元画像情報生成部
で生成された情報と前記奥行き算出部で算出された値か
ら３次元画像を生成する３次元画像生成部とを有するこ
とを特徴とする付記１または２に記載の３次元画像取得
生成装置。

【００９３】

【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、電子写真撮影と同時に距離情報を取り込むこと
が可能となるようにした３次元画像取得生成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施形態による３次元
画像取得生成装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明の第２の実施形態による３次元
画像取得生成装置の構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による３次元
画像取得生成装置の動作を説明するために、図１の複数
波長赤外光パターン投影部１０２のパタ一ン投影の様子
を示す図である。

【図４】図４は、本発明の第２の実施形態による３次元
画像取得生成装置の動作を説明するために、図２の対応
関係決定部２０９における左右の受光パターンの対応づ
け示す図である。

【図５】図５は、ＲＲＦによる距離画像取得方法を実行
する従来の距離計測装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０１…赤外光パターンメモリ、１０２…複数波長赤外光パターン投影部、１０３…集光用レンズ、１０４…可視光・赤外光分離フィルタ、１０５…赤外光受光部、１０６…赤外域画像メモリ、１０７…赤外波長検出部、１０８…可視光受光部、１０９…可視域画像メモリ、１１０…２次元画像情報生成部、１１１…奥行き算出部、１１２…３次元画像生成部、２０１…赤外光パターンメモリ、２０２…複数波長赤外光パターン投影部、２０３Ｒ、２０３Ｌ…集光用レンズ、２０４Ｒ、２０４Ｌ…可視光・赤外光分離フィルタ、２０５Ｒ、２０５Ｌ…可視光受光部、２０６Ｒ、２０６Ｌ…赤外光受光部、２０７Ｒ、２０７Ｌ…可視域画像メモリ、２０８Ｒ、２０８Ｌ…赤外域画像メモリ、２０９…対応関係決定部、２１０…奥行き算出部、２１１…２次元画像情報生成部、２１２…３次元画像生成部、３０１…赤外線発光部、３０２…回折格子、３０３…シリンドリカルレンズ、３０４…受光部、４０１Ｌ、４０１Ｒ…左右の赤外光受光部、４０２…赤外光投光部、４０３Ｌ、４０３Ｒ…可視光受光部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA06 AA53 FF05 FF09 FF42 GG10 GG21 GG23 HH06 HH07 HH14 JJ03 JJ05 LL04 LL08 LL21 LL42 PP21 QQ00 QQ03 QQ23 QQ24 QQ28 QQ38 5B047 AA07 AB04 BC01 BC05 CB23 5B057 BA02 BA08 BA12 BA15 DA07 DB03 DC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の非可視光パターンを被写体に投影
する非可視光パターン投影手段と、上記被写体よりの可視光及び非可視光を受光して別々の
結像面に結像させる受光光学系と、上記可視光の結像面に配された可視光受光部と、上記非可視光の結像面に配された非可視光受光部と、上記非可視光受光部で受光した２次元画像において、上
記被写体の各位置までの奥行きを、上記非可視光パター
ンに基づき算出する奥行き算出部と、上記奥行き算出部の出力と、上記可視光受光部で受光し
た２次元画像とにより、被写体の３次元画像を生成する
３次元画像生成部と、を具備することを特徴とする３次元画像取得生成装置。
【請求項２】上記非可視光パターンは、該非可視光パ
ターンが投影される上記被写体の位置により非可視光の
波長光が異なるものであることを特徴とする請求項１記
載の３次元画像取得生成装置。
【請求項３】上記受光光学系と上記可視光受光部と上
記非可視光受光部より成る構成を複数具備し、各々の上
記構成の可視光受光部で受光した画像間の対応づけと、
各々の上記構成の非可視光受光部で受光した画像間の対
応づけとを行う対応関係決定部をさらに具備し、上記奥行き算出部は、さらに上記対応関係決定部の出力
も用いて、奥行きを算出することを特徴とする請求項１
または２記載の３次元画像取得生成装置。