JP2001298655A - 撮像装置および方法、並びに記録媒体 - Google Patents
撮像装置および方法、並びに記録媒体Info
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- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N2013/0074—Stereoscopic image analysis
- H04N2013/0081—Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals
Abstract
(57)【要約】
【課題】 計測対象物を２回撮像する時間を短縮する。
【解決手段】 パターン光を照射した状態のステレオ画
像、パターン光を照射していない状態のテクスチャ画像
の順で撮像するようにすれば、考えられる最長の撮像時
間は、ステレオ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓ
とテクスチャ画像の１フレーム分の電荷を蓄積する時間
Ｔｆを加算した時間（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。これは、逆
の順序で撮像した場合の撮影時間（Ｔｆ＋Ｔｆ）よりも
短くなる。
像、パターン光を照射していない状態のテクスチャ画像
の順で撮像するようにすれば、考えられる最長の撮像時
間は、ステレオ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓ
とテクスチャ画像の１フレーム分の電荷を蓄積する時間
Ｔｆを加算した時間（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。これは、逆
の順序で撮像した場合の撮影時間（Ｔｆ＋Ｔｆ）よりも
短くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置および方
法、並びに記録媒体に関し、例えば、物体の３次元形状
を計測する際に用いられる画像を撮像する場合に用いて
好適な撮像装置および方法、並びに記録媒体に関する。
法、並びに記録媒体に関し、例えば、物体の３次元形状
を計測する際に用いられる画像を撮像する場合に用いて
好適な撮像装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の３次元形状を求める手法を大別す
ると、能動的手法（アクティブ手法）と受動的手法（パ
ッシブ手法）がある。能動的手法としては、レーザ光等
を計測対象物に投光して、その反射光が戻ってくるまで
の時間を計測することで距離を測定する方法、計測対象
物にスリット状のパターン光を照射して軽食対象物に投
影されたパターンの形状を測定することで計測対象物の
３次元形状を計測する方法（光切断法）、周期の異なる
白黒の縞パターンを照射して撮像した複数の画像を用い
て３次元形状を求める方法、カラーの縞パターンを照射
して撮像した画像を用いて３次元形状を求める方法（空
間コード化法）等がある。
ると、能動的手法（アクティブ手法）と受動的手法（パ
ッシブ手法）がある。能動的手法としては、レーザ光等
を計測対象物に投光して、その反射光が戻ってくるまで
の時間を計測することで距離を測定する方法、計測対象
物にスリット状のパターン光を照射して軽食対象物に投
影されたパターンの形状を測定することで計測対象物の
３次元形状を計測する方法（光切断法）、周期の異なる
白黒の縞パターンを照射して撮像した複数の画像を用い
て３次元形状を求める方法、カラーの縞パターンを照射
して撮像した画像を用いて３次元形状を求める方法（空
間コード化法）等がある。
【０００３】受動的手法としては、一般に「ステレオ
法」または「ステレオ３次元画像計測」等と呼ばれてい
る方法が代表的である。
法」または「ステレオ３次元画像計測」等と呼ばれてい
る方法が代表的である。
【０００４】ステレオ法は、異なる位置に設けられた少
なくとも２台以上のカメラ（基準カメラと、その他の参
照カメラ）で計測対象物を撮像して、得られた複数の画
像（基準カメラによる基準画像と、参照カメラによる参
照画像）の間で対応する画素を特定し（一般に、「対応
点付け」と呼ばれる）、対応付けられた基準画像上の画
素と、参照画像上の画素との位置の差（視差）に三角測
量の原理を適用することにより、基準カメラ（または、
参照カメラ）から当該画素に対応する計測対象物上の点
までの距離を計測するものである。従って、計測対象物
の表面全体に対応する全ての画素までの距離を測定すれ
ば、計測対象物の形状や奥行きを測定することが可能と
なる。
なくとも２台以上のカメラ（基準カメラと、その他の参
照カメラ）で計測対象物を撮像して、得られた複数の画
像（基準カメラによる基準画像と、参照カメラによる参
照画像）の間で対応する画素を特定し（一般に、「対応
点付け」と呼ばれる）、対応付けられた基準画像上の画
素と、参照画像上の画素との位置の差（視差）に三角測
量の原理を適用することにより、基準カメラ（または、
参照カメラ）から当該画素に対応する計測対象物上の点
までの距離を計測するものである。従って、計測対象物
の表面全体に対応する全ての画素までの距離を測定すれ
ば、計測対象物の形状や奥行きを測定することが可能と
なる。
【０００５】なお、「ステレオ法」において最も重要な
「対応点付け」は、基準画像上のある点Ｐａに写像され
る実空間上の点は複数（図１に示す実空間上の点Ｐ1，
Ｐ2，Ｐ3等）存在するので、実空間上の点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ
3等の写像である直線（エピポーララインと呼ばれてい
る）上に、点Ｐａに対応する参照画像上の点Ｐａ’が存
在することに基づいて行われる。
「対応点付け」は、基準画像上のある点Ｐａに写像され
る実空間上の点は複数（図１に示す実空間上の点Ｐ1，
Ｐ2，Ｐ3等）存在するので、実空間上の点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ
3等の写像である直線（エピポーララインと呼ばれてい
る）上に、点Ｐａに対応する参照画像上の点Ｐａ’が存
在することに基づいて行われる。
【０００６】ところで、「対応点付け」の具体的な方法
としては、例えば、「C.Lawrence Zitnick and Jon A.W
ebb:Mult-baseline Stereo Using Surface Extraction,
Technical Report,CMU-CS-96-196,(1996)」に記述され
ているピクセルベース(Pixel-based)マッチング法、例
えば、「奥富、金出：複数の基線長を利用したステレオ
マッチング、電子情報通信学会論文誌Ｄ−II、Vol.75-D
-II,No.8,pp.1317-1327,(1992)」に記述されているエリ
アベース(Area-based)マッチング法、例えば、「H.H.Ba
ker and T.O.Binford:Depth from edge intensity base
d stereo,In Proc.IJCAI'81,(1981)」に記述されている
フィーチャベース(Feature-based)マッチング法等が提
案されている。
としては、例えば、「C.Lawrence Zitnick and Jon A.W
ebb:Mult-baseline Stereo Using Surface Extraction,
Technical Report,CMU-CS-96-196,(1996)」に記述され
ているピクセルベース(Pixel-based)マッチング法、例
えば、「奥富、金出：複数の基線長を利用したステレオ
マッチング、電子情報通信学会論文誌Ｄ−II、Vol.75-D
-II,No.8,pp.1317-1327,(1992)」に記述されているエリ
アベース(Area-based)マッチング法、例えば、「H.H.Ba
ker and T.O.Binford:Depth from edge intensity base
d stereo,In Proc.IJCAI'81,(1981)」に記述されている
フィーチャベース(Feature-based)マッチング法等が提
案されている。
【０００７】しかしながら、上述したいずれの方法にお
いても、計測対象物が、例えば、単色の壁や人の顔のよ
うに、濃淡、形状、色等の局所的な特徴が少ないもので
ある場合、対応点付けが困難となり、ミスマッチング領
域が生じてしまう問題があった。
いても、計測対象物が、例えば、単色の壁や人の顔のよ
うに、濃淡、形状、色等の局所的な特徴が少ないもので
ある場合、対応点付けが困難となり、ミスマッチング領
域が生じてしまう問題があった。
【０００８】そのような問題を解決するために、例え
ば、「S.B.Kang,J.A.Webb,C.L.Zitnick and T.Kanade:A
Multibaseline Stereo System with Active Illuminat
ion and Real-time Image Acquisition,Proc IEEE Int
Conf.Comput.Vis.,Vol.5,pp88-93,(1995)」に記述され
た方法では、局所的な特徴を有しない計測対象物に周期
的な模様の光を照射して撮像し、得られた画像の対応点
付けを行うことが提案されたが、周期的な模様を被写体
に照射する方法は、模様が周期的であるが故に、対応点
付けを誤ることがあり、必ずしも効果的ではなかった。
ば、「S.B.Kang,J.A.Webb,C.L.Zitnick and T.Kanade:A
Multibaseline Stereo System with Active Illuminat
ion and Real-time Image Acquisition,Proc IEEE Int
Conf.Comput.Vis.,Vol.5,pp88-93,(1995)」に記述され
た方法では、局所的な特徴を有しない計測対象物に周期
的な模様の光を照射して撮像し、得られた画像の対応点
付けを行うことが提案されたが、周期的な模様を被写体
に照射する方法は、模様が周期的であるが故に、対応点
付けを誤ることがあり、必ずしも効果的ではなかった。
【０００９】そこで本出願人は、例えば特願平１１−３
４４３９２号（以下、先願と記述する）として、非周期
的なパターンを計測対象物に照射して撮像し、得られた
画像の対応点付けを行うことによって距離画像を生成
し、さらに、非周期的なパターンを照射していない計測
対象物を撮像し、得られたテクスチャ画像を距離画像に
張り付ける方法を既に提案済みである。先願に記載の発
明によって、計測対象物が、濃淡、形状、色等の局所的
な特徴が少ないものである場合でも、対応点付けを行う
ことができるようになった。
４４３９２号（以下、先願と記述する）として、非周期
的なパターンを計測対象物に照射して撮像し、得られた
画像の対応点付けを行うことによって距離画像を生成
し、さらに、非周期的なパターンを照射していない計測
対象物を撮像し、得られたテクスチャ画像を距離画像に
張り付ける方法を既に提案済みである。先願に記載の発
明によって、計測対象物が、濃淡、形状、色等の局所的
な特徴が少ないものである場合でも、対応点付けを行う
ことができるようになった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先願に
おいては、非周期的なパターンを照射した状態と、照射
していない状態の計測対象物を２回撮像しなければなら
ないが、撮像を２回実行する間に、手ブレや計測対象物
の移動が発生する可能性があるので、２回の撮像に要す
る時間はできる限り短いことが望ましい。
おいては、非周期的なパターンを照射した状態と、照射
していない状態の計測対象物を２回撮像しなければなら
ないが、撮像を２回実行する間に、手ブレや計測対象物
の移動が発生する可能性があるので、２回の撮像に要す
る時間はできる限り短いことが望ましい。
【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、非周期的なパターンを照射した状態と、照
射していない状態の計測対象物を２回撮像することに要
する時間をできる限り短くすることを目的とする。
ものであり、非周期的なパターンを照射した状態と、照
射していない状態の計測対象物を２回撮像することに要
する時間をできる限り短くすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、計
測対象物に対して非周期的なパターン光を投光する投光
手段と、計測対象物の光画像を用いて複数のフレームの
画像信号を生成する生成手段と、生成手段に対する計測
対象物の光画像の入力を制限する制限手段と、投光手
段、制限手段、および生成手段を制御して、非周期的な
パターン光が投光された計測対象物のパターン画像と、
非周期的なパターン光が投光されていない計測対象物の
テクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信号と
して生成させるタイミング制御手段とを含み、前記タイ
ミング制御手段は、制限手段が生成手段に対する計測対
象物の光画像の入力を制限しない開放時間において、開
放時間よりも短い時間だけ、投光手段に非周期的なパタ
ーン光を計測対象物に対して投光させることを特徴とす
る。
測対象物に対して非周期的なパターン光を投光する投光
手段と、計測対象物の光画像を用いて複数のフレームの
画像信号を生成する生成手段と、生成手段に対する計測
対象物の光画像の入力を制限する制限手段と、投光手
段、制限手段、および生成手段を制御して、非周期的な
パターン光が投光された計測対象物のパターン画像と、
非周期的なパターン光が投光されていない計測対象物の
テクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信号と
して生成させるタイミング制御手段とを含み、前記タイ
ミング制御手段は、制限手段が生成手段に対する計測対
象物の光画像の入力を制限しない開放時間において、開
放時間よりも短い時間だけ、投光手段に非周期的なパタ
ーン光を計測対象物に対して投光させることを特徴とす
る。
【００１３】前記タイミング制御手段は、投光手段、制
限手段、および生成手段を制御して、非周期的なパター
ン光が投光された計測対象物のパターン画像信号を生成
させた後、連続するフレームの画像信号として、非周期
的なパターン光が投光されていない計測対象物のテクス
チャ画像を生成させるようにすることができる。
限手段、および生成手段を制御して、非周期的なパター
ン光が投光された計測対象物のパターン画像信号を生成
させた後、連続するフレームの画像信号として、非周期
的なパターン光が投光されていない計測対象物のテクス
チャ画像を生成させるようにすることができる。
【００１４】前記制限手段は、メカニカルシャッタとす
ることができる。
ることができる。
【００１５】前記制限手段がメカニカルシャッタである
場合、前記タイミング制御手段は、投光手段、制限手
段、および生成手段を制御して、非周期的なパターン光
が投光されていない計測対象物のテクスチャ画像信号を
生成させた後、連続するフレームの画像信号として、非
周期的なパターン光が投光された計測対象物のパターン
画像を生成させるようにすることができる。
場合、前記タイミング制御手段は、投光手段、制限手
段、および生成手段を制御して、非周期的なパターン光
が投光されていない計測対象物のテクスチャ画像信号を
生成させた後、連続するフレームの画像信号として、非
周期的なパターン光が投光された計測対象物のパターン
画像を生成させるようにすることができる。
【００１６】本発明の撮像装置は、計測対象物に対して
閃光を照射する照射手段をさらに含むことができる。
閃光を照射する照射手段をさらに含むことができる。
【００１７】前記照射手段をさらに含み、且つ、前記制
限手段がメカニカルシャッタである場合、前記タイミン
グ制御手段は、投光手段、制限手段、生成手段、および
照射手段を制御して、非周期的なパターン光が投光され
た計測対象物のパターン画像信号を生成させた後、連続
するフレームの画像信号として、非周期的なパターン光
が投光されておらず、且つ、閃光が照射されている計測
対象物のテクスチャ画像信号を生成させるようにするこ
とができる。
限手段がメカニカルシャッタである場合、前記タイミン
グ制御手段は、投光手段、制限手段、生成手段、および
照射手段を制御して、非周期的なパターン光が投光され
た計測対象物のパターン画像信号を生成させた後、連続
するフレームの画像信号として、非周期的なパターン光
が投光されておらず、且つ、閃光が照射されている計測
対象物のテクスチャ画像信号を生成させるようにするこ
とができる。
【００１８】前記照射手段をさらに含み、且つ、前記制
限手段がメカニカルシャッタである場合、前記タイミン
グ制御手段は、投光手段、制限手段、生成手段、および
照射手段を制御して、非周期的な前記パターン光が投光
されておらず、且つ、閃光が照射されている計測対象物
のテクスチャ画像信号を生成させた後、連続するフレー
ムの画像信号として、非周期的なパターン光が投光され
た計測対象物のパターン画像信号を生成させるようにす
ることができる。
限手段がメカニカルシャッタである場合、前記タイミン
グ制御手段は、投光手段、制限手段、生成手段、および
照射手段を制御して、非周期的な前記パターン光が投光
されておらず、且つ、閃光が照射されている計測対象物
のテクスチャ画像信号を生成させた後、連続するフレー
ムの画像信号として、非周期的なパターン光が投光され
た計測対象物のパターン画像信号を生成させるようにす
ることができる。
【００１９】前記生成手段は、異なる複数の視点から同
時に入力された非周期的なパターン光が投光された計測
対象物の複数の光画像を用いて、複数のパターン画像信
号を生成するようにすることができる。
時に入力された非周期的なパターン光が投光された計測
対象物の複数の光画像を用いて、複数のパターン画像信
号を生成するようにすることができる。
【００２０】本発明の撮像方法は、計測対象物に対して
非周期的なパターン光を投光する投光ステップと、計測
対象物の光画像を用いて複数のフレームの画像信号を生
成する生成ステップと、生成ステップの処理に対する計
測対象物の光画像の入力を制限する制限ステップと、投
光ステップの処理、制限ステップの処理、および生成ス
テップの処理を制御して、非周期的なパターン光が投光
された計測対象物のパターン画像信号と、非周期的なパ
ターン光が投光されていない計測対象物のテクスチャ画
像信号を、連続するフレームの画像信号として生成させ
るタイミング制御ステップとを含み、前記タイミング制
御ステップの処理は、制限ステップの処理で生成ステッ
プの処理に対する計測対象物の光画像の入力を制限しな
い開放時間において、開放時間よりも短い時間だけ、投
光ステップの処理に非周期的なパターン光を計測対象物
に対して投光させることを特徴とする。
非周期的なパターン光を投光する投光ステップと、計測
対象物の光画像を用いて複数のフレームの画像信号を生
成する生成ステップと、生成ステップの処理に対する計
測対象物の光画像の入力を制限する制限ステップと、投
光ステップの処理、制限ステップの処理、および生成ス
テップの処理を制御して、非周期的なパターン光が投光
された計測対象物のパターン画像信号と、非周期的なパ
ターン光が投光されていない計測対象物のテクスチャ画
像信号を、連続するフレームの画像信号として生成させ
るタイミング制御ステップとを含み、前記タイミング制
御ステップの処理は、制限ステップの処理で生成ステッ
プの処理に対する計測対象物の光画像の入力を制限しな
い開放時間において、開放時間よりも短い時間だけ、投
光ステップの処理に非周期的なパターン光を計測対象物
に対して投光させることを特徴とする。
【００２１】本発明の記録媒体のプログラムは、投光手
段、制限手段、および生成手段を制御して、非周期的な
パターン光が投光された計測対象物のパターン画像信号
と、非周期的なパターン光が投光されていない計測対象
物のテクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信
号として生成させる制御ステップを含み、前記制御ステ
ップの処理は、制限手段が生成手段に対して計測対象物
の光画像の入力を制限しない開放時間において、開放時
間よりも短い時間だけ、投光手段に非周期的なパターン
光を計測対象物に対して投光させることを特徴とする。
段、制限手段、および生成手段を制御して、非周期的な
パターン光が投光された計測対象物のパターン画像信号
と、非周期的なパターン光が投光されていない計測対象
物のテクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信
号として生成させる制御ステップを含み、前記制御ステ
ップの処理は、制限手段が生成手段に対して計測対象物
の光画像の入力を制限しない開放時間において、開放時
間よりも短い時間だけ、投光手段に非周期的なパターン
光を計測対象物に対して投光させることを特徴とする。
【００２２】本発明の撮像装置および方法、並びに記録
媒体のプログラムにおいては、計測対象物に対して非周
期的なパターン光が投光され、計測対象物の光画像を用
いて複数のフレームの画像信号が生成され、生成処理に
対する計測対象物の光画像の入力が制限される。また、
投光処理、制限処理、および生成処理が制御されて、非
周期的なパターン光が投光された計測対象物のパターン
画像信号と、非周期的なパターン光が投光されていない
計測対象物のテクスチャ画像信号が、連続するフレーム
の画像信号として生成される。さらに、生成処理に対す
る計測対象物の光画像の入力が制限されない開放時間に
おいて、開放時間よりも短い時間だけ、非周期的なパタ
ーン光が計測対象物に対して投光されるように制御され
る。
媒体のプログラムにおいては、計測対象物に対して非周
期的なパターン光が投光され、計測対象物の光画像を用
いて複数のフレームの画像信号が生成され、生成処理に
対する計測対象物の光画像の入力が制限される。また、
投光処理、制限処理、および生成処理が制御されて、非
周期的なパターン光が投光された計測対象物のパターン
画像信号と、非周期的なパターン光が投光されていない
計測対象物のテクスチャ画像信号が、連続するフレーム
の画像信号として生成される。さらに、生成処理に対す
る計測対象物の光画像の入力が制限されない開放時間に
おいて、開放時間よりも短い時間だけ、非周期的なパタ
ーン光が計測対象物に対して投光されるように制御され
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明を適用した３次元カメラ
（３Ｄカメラ）について、図２乃至図４を参照して説明
する。この３次元カメラは、ユーザのシャッタ操作に対
応して、パターン光を照射した計測対象物の２枚のパタ
ーン画像（ステレオ画像）と、パターン光を照射しない
計測対象物のテクスチャ画像とを連続して撮像し、撮像
したステレオ画像と、ステレオ画像の撮像と連続して撮
像したテクスチャ画像をパーソナルコンピュータ等に供
給するものである。
（３Ｄカメラ）について、図２乃至図４を参照して説明
する。この３次元カメラは、ユーザのシャッタ操作に対
応して、パターン光を照射した計測対象物の２枚のパタ
ーン画像（ステレオ画像）と、パターン光を照射しない
計測対象物のテクスチャ画像とを連続して撮像し、撮像
したステレオ画像と、ステレオ画像の撮像と連続して撮
像したテクスチャ画像をパーソナルコンピュータ等に供
給するものである。
【００２４】図２は３次元カメラの外観正面図を示し、
図３は３次元カメラの外観背面図を示している。
図３は３次元カメラの外観背面図を示している。
【００２５】３次元カメラの正面（計測対象物に向ける
面）には、レンズ群３１およびCCD(Charge Coupled Dev
ice)３２等（詳細は図６および図７を参照して後述す
る）から構成され、計測対象物の光画像を電気的な画像
信号に変換する撮像部１，２が所定の距離だけ離されて
設けられる。
面）には、レンズ群３１およびCCD(Charge Coupled Dev
ice)３２等（詳細は図６および図７を参照して後述す
る）から構成され、計測対象物の光画像を電気的な画像
信号に変換する撮像部１，２が所定の距離だけ離されて
設けられる。
【００２６】３次元カメラの上部には、ユーザが撮像タ
イミングを指令するとき操作する画像取り込みボタン
３、および、計測対象物に向けてパターン光または閃光
（パターン光ではない）を照射するパターン投光部兼ス
トロボライト４が設けられる。
イミングを指令するとき操作する画像取り込みボタン
３、および、計測対象物に向けてパターン光または閃光
（パターン光ではない）を照射するパターン投光部兼ス
トロボライト４が設けられる。
【００２７】３次元カメラの側面には、インタフェース
５が設けられる。インタフェース５は、例えば、RS-232
C、IEEE1394、USB、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の
有線インタフェース、または赤外線信号、電波信号等を
送受する無線インタフェースであり、ステレオ画像およ
びテクスチャ画像のデータをパーソナルコンピュータに
送信する。
５が設けられる。インタフェース５は、例えば、RS-232
C、IEEE1394、USB、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の
有線インタフェース、または赤外線信号、電波信号等を
送受する無線インタフェースであり、ステレオ画像およ
びテクスチャ画像のデータをパーソナルコンピュータに
送信する。
【００２８】３次元カメラの背面（ユーザに向ける面）
には、撮像した画像等を表示するディスプレイ６、およ
び、各種の設定等を入力するとき操作する操作ボタン７
が設けられる。
には、撮像した画像等を表示するディスプレイ６、およ
び、各種の設定等を入力するとき操作する操作ボタン７
が設けられる。
【００２９】図４は、３次元カメラの電気的な構成例を
示している。操作部１１は、画像取り込みボタン３およ
び操作ボタン７に対するユーザの操作を検知して、その
情報をタイミング制御部１２または表示制御部１７に出
力する。タイミング制御部１２は、記録媒体１８に記録
されている制御用プログラムおよび操作部１１から入力
されるユーザの操作情報に対応して、ストロボライト１
３およびパターン投光部１４の発光タイミングや、撮像
部１，２のシャッタタイミング（詳細は後述する）を制
御する。タイミング制御部１２はまた、操作部１１から
入力されるユーザの操作の情報に対応して、画像取り込
み部１５の画像取り込みタイミングを制御する。
示している。操作部１１は、画像取り込みボタン３およ
び操作ボタン７に対するユーザの操作を検知して、その
情報をタイミング制御部１２または表示制御部１７に出
力する。タイミング制御部１２は、記録媒体１８に記録
されている制御用プログラムおよび操作部１１から入力
されるユーザの操作情報に対応して、ストロボライト１
３およびパターン投光部１４の発光タイミングや、撮像
部１，２のシャッタタイミング（詳細は後述する）を制
御する。タイミング制御部１２はまた、操作部１１から
入力されるユーザの操作の情報に対応して、画像取り込
み部１５の画像取り込みタイミングを制御する。
【００３０】ストロボライト１３は、計測対象物のテク
スチャ画像を撮像するとき、必要に応じて使用されるも
のであり、タイミング制御部１２からの制御に基づき、
計測対象物を照射する閃光を照射する。
スチャ画像を撮像するとき、必要に応じて使用されるも
のであり、タイミング制御部１２からの制御に基づき、
計測対象物を照射する閃光を照射する。
【００３１】パターン投光部１４は、計測対象物の距離
画像を得るために用いられるステレオ画像を撮像すると
きに使用されるものであり、タイミング制御部１２から
の制御に基づき、計測対象物にパターン光を投光する。
画像を得るために用いられるステレオ画像を撮像すると
きに使用されるものであり、タイミング制御部１２から
の制御に基づき、計測対象物にパターン光を投光する。
【００３２】図５は、パターン投光部１４の構成例を示
している。パターン投光部１４は、キセノン管やLEDな
どからなる光源２１、コンデンサレンズ２２、一様乱数
や正規乱数を用いて生成された非周期的なパターンが印
刷されているスライド２３、および、投影レンズ２４か
ら構成される。
している。パターン投光部１４は、キセノン管やLEDな
どからなる光源２１、コンデンサレンズ２２、一様乱数
や正規乱数を用いて生成された非周期的なパターンが印
刷されているスライド２３、および、投影レンズ２４か
ら構成される。
【００３３】パターン投光部１４において、光源２１で
発生した光は、コンデンサレンズ２２によってスライド
２３を介して投影レンズ２４に集光され、投影レンズ２
４によって計測対象物の表面に投光される。なお、光源
２１の発光は、撮像部１，２のシャッタ時間（後述）に
おいて、シャッタ時間よりも短い時間に行われる。
発生した光は、コンデンサレンズ２２によってスライド
２３を介して投影レンズ２４に集光され、投影レンズ２
４によって計測対象物の表面に投光される。なお、光源
２１の発光は、撮像部１，２のシャッタ時間（後述）に
おいて、シャッタ時間よりも短い時間に行われる。
【００３４】画像取り込み部１５は、タイミング制御部
１２からの制御に基づき、撮像部１，２から入力される
画像信号（ステレオ画像信号およびテクスチャ画像信
号）を内蔵するフレームメモリ等に取り込み、その後、
データ蓄積部１６に出力する。データ蓄積部１６は、画
像取り込み部１５から入力される画像信号を記憶する。
表示制御部１７は、操作部１１から入力されるユーザの
操作情報に対応して、データ蓄積部１６から画像信号を
読み出し、ディスプレイ６に表示させる。
１２からの制御に基づき、撮像部１，２から入力される
画像信号（ステレオ画像信号およびテクスチャ画像信
号）を内蔵するフレームメモリ等に取り込み、その後、
データ蓄積部１６に出力する。データ蓄積部１６は、画
像取り込み部１５から入力される画像信号を記憶する。
表示制御部１７は、操作部１１から入力されるユーザの
操作情報に対応して、データ蓄積部１６から画像信号を
読み出し、ディスプレイ６に表示させる。
【００３５】記録媒体１８は、プログラムが記録されて
いる磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディ
スク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(D
igital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（Ｍ
Ｄ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどの
脱着可能なメディア、あるいは、３次元カメラに組み込
まれたROMやハードディスクなどよりなる。
いる磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディ
スク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(D
igital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（Ｍ
Ｄ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどの
脱着可能なメディア、あるいは、３次元カメラに組み込
まれたROMやハードディスクなどよりなる。
【００３６】次に、図６は撮像部１の構成例を示してい
る。撮像部１のレンズ群３１は、計測対象物の光画像を
CCD３２に集光する。CCD３２は、通常時、受光した光量
に応じて光電変換した電荷を所定の時間Ｔｆだけ蓄積
し、蓄積した電荷を１フレーム分の画像信号として画像
取り込み部１５に出力する。また、CCD３２は、内蔵す
る電子シャッタ機能により、１フレーム分の電荷を蓄積
する蓄積時間Ｔｆのうち、後半のシャッタ時間Ｔｓだけ
電荷を蓄積し、蓄積時間Ｔｆの前半の時間（Ｔｆ−Ｔ
ｓ）に蓄積した電荷を捨てるようにすることができる。
る。撮像部１のレンズ群３１は、計測対象物の光画像を
CCD３２に集光する。CCD３２は、通常時、受光した光量
に応じて光電変換した電荷を所定の時間Ｔｆだけ蓄積
し、蓄積した電荷を１フレーム分の画像信号として画像
取り込み部１５に出力する。また、CCD３２は、内蔵す
る電子シャッタ機能により、１フレーム分の電荷を蓄積
する蓄積時間Ｔｆのうち、後半のシャッタ時間Ｔｓだけ
電荷を蓄積し、蓄積時間Ｔｆの前半の時間（Ｔｆ−Ｔ
ｓ）に蓄積した電荷を捨てるようにすることができる。
【００３７】なお、撮像部１の構成を、図７に示すよう
に、レンズ群３１とCCD３２の間に、メカニカルシャッ
タ４１を設けるようにしてもよい。メカニカルシャッタ
４１は、タイミング制御部１２からの制御に基づくタイ
ミングで、レンズ群３１からの光を透過させるようにす
ることができる。メカニカルシャッタ４１を設けること
により、撮像部１において、任意のタイミングでCCD３
２を露光させることが可能となる。
に、レンズ群３１とCCD３２の間に、メカニカルシャッ
タ４１を設けるようにしてもよい。メカニカルシャッタ
４１は、タイミング制御部１２からの制御に基づくタイ
ミングで、レンズ群３１からの光を透過させるようにす
ることができる。メカニカルシャッタ４１を設けること
により、撮像部１において、任意のタイミングでCCD３
２を露光させることが可能となる。
【００３８】なお、撮像部２の構成例は、撮像部１と同
様であるのでその説明は省略する。
様であるのでその説明は省略する。
【００３９】次に、ユーザの画像取り込みボタン３を押
下する操作に対応して、３次元カメラが、パターン光が
照射された計測対象物と、パターン光が照射されていな
い計測対象物とを連続して撮像するタイミングについて
説明する。
下する操作に対応して、３次元カメラが、パターン光が
照射された計測対象物と、パターン光が照射されていな
い計測対象物とを連続して撮像するタイミングについて
説明する。
【００４０】パターン光を照射した状態の計測対象物を
撮像してステレオ画像を得る場合、タイミング制御部１
２は、撮像部１，２を同期して動作させ、CCD３２の電
子シャッタ機能またはメカニカルシャッタ４１を利用し
て、シャッタ時間Ｔｓの間だけCCD３２で電荷の蓄積が
行われるようにし、且つ、シャッタ時間Ｔｓの間のシャ
ッタ時間Ｔｓよりも短い時間だけパターン光を照射する
ようにする。このとき、シャッタ時間Ｔｓを短くすれ
ば、環境光をほとんど遮断することが可能となる。ま
た、シャッタ時間Ｔｓの間のシャッタ時間Ｔｓよりも短
い時間だけパターン光を照射することにより、CCD３２
はパターン光だけによる安定した光量を得ることが可能
となる。これにより、計測対象物の周囲の環境光の強弱
に影響されることなく、常に安定して、パターン光が照
射された状態の計測対象物のステレオ画像を撮像するこ
とができるようになる。
撮像してステレオ画像を得る場合、タイミング制御部１
２は、撮像部１，２を同期して動作させ、CCD３２の電
子シャッタ機能またはメカニカルシャッタ４１を利用し
て、シャッタ時間Ｔｓの間だけCCD３２で電荷の蓄積が
行われるようにし、且つ、シャッタ時間Ｔｓの間のシャ
ッタ時間Ｔｓよりも短い時間だけパターン光を照射する
ようにする。このとき、シャッタ時間Ｔｓを短くすれ
ば、環境光をほとんど遮断することが可能となる。ま
た、シャッタ時間Ｔｓの間のシャッタ時間Ｔｓよりも短
い時間だけパターン光を照射することにより、CCD３２
はパターン光だけによる安定した光量を得ることが可能
となる。これにより、計測対象物の周囲の環境光の強弱
に影響されることなく、常に安定して、パターン光が照
射された状態の計測対象物のステレオ画像を撮像するこ
とができるようになる。
【００４１】パターン光を照射していない状態の計測対
象物を撮像してテクスチャ画像を得る場合、撮像部１，
２のうちの一方を動作させ、環境光の強弱等に対応し
て、シャッタ（CCD３２の電子シャッタ機能またはメカ
ニカルシャッタ４１）の使用の有無、および、シャッタ
を使用するときのシャッタ時間は適宜変更する必要があ
る。
象物を撮像してテクスチャ画像を得る場合、撮像部１，
２のうちの一方を動作させ、環境光の強弱等に対応し
て、シャッタ（CCD３２の電子シャッタ機能またはメカ
ニカルシャッタ４１）の使用の有無、および、シャッタ
を使用するときのシャッタ時間は適宜変更する必要があ
る。
【００４２】ここで、撮像部１，２がメカニカルシャッ
タ４１を備えていない場合（図６の場合）を考える。こ
の場合において、パターン光を照射していない状態のテ
クスチャ画像、パターン光を照射した状態のステレオ画
像の順序で撮像すると、考えられる最長の撮像時間（手
ブレを発生させないように３次元カメラを保持しなけれ
ばならない時間）は、図８に示すように、１フレーム分
の電荷を蓄積する時間Ｔｆの２倍の時間（２Ｔｆ）を要
することになる。
タ４１を備えていない場合（図６の場合）を考える。こ
の場合において、パターン光を照射していない状態のテ
クスチャ画像、パターン光を照射した状態のステレオ画
像の順序で撮像すると、考えられる最長の撮像時間（手
ブレを発生させないように３次元カメラを保持しなけれ
ばならない時間）は、図８に示すように、１フレーム分
の電荷を蓄積する時間Ｔｆの２倍の時間（２Ｔｆ）を要
することになる。
【００４３】これに対して、図９に示すように、パター
ン光を照射した状態のステレオ画像、パターン光を照射
していない状態のテクスチャ画像の順で撮像するように
すれば、考えられる最長の撮像時間は、ステレオ画像を
撮像するときのシャッタ時間Ｔｓとテクスチャ画像の１
フレーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆを加算した時間
（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。シャッタ時間Ｔｓは、１フレー
ム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆよりも短いので、図９に
示した順序で撮像すれば、図８に示した順序で撮像する
よりも、撮像時間が短くなり、手ブレの発生が抑止され
る。
ン光を照射した状態のステレオ画像、パターン光を照射
していない状態のテクスチャ画像の順で撮像するように
すれば、考えられる最長の撮像時間は、ステレオ画像を
撮像するときのシャッタ時間Ｔｓとテクスチャ画像の１
フレーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆを加算した時間
（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。シャッタ時間Ｔｓは、１フレー
ム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆよりも短いので、図９に
示した順序で撮像すれば、図８に示した順序で撮像する
よりも、撮像時間が短くなり、手ブレの発生が抑止され
る。
【００４４】次に、撮像部１，２がメカニカルシャッタ
４１を備えている場合（図７の場合）を考える。この場
合、上述したように、撮像部１，２においては任意のタ
イミング（例えば、１フレーム分の電荷を蓄積する蓄積
時間Ｔｆのうちの前半の時間Ｔｓ）でCCD３２に電荷を
蓄積させることが可能である。したがって、図１０に示
すように、パターン光を照射していない状態のテクスチ
ャ画像、パターン光を照射した状態のステレオ画像の順
序で撮像しても、考えられる最長の撮像時間は、テクス
チャ画像の１フレーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆとス
テレオ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓを加算し
た時間（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。したがって、図１０に示
した順序で撮像した場合も、図８に示した順序で撮像す
るより撮像時間が短くなり、手ブレの発生が抑止され
る。
４１を備えている場合（図７の場合）を考える。この場
合、上述したように、撮像部１，２においては任意のタ
イミング（例えば、１フレーム分の電荷を蓄積する蓄積
時間Ｔｆのうちの前半の時間Ｔｓ）でCCD３２に電荷を
蓄積させることが可能である。したがって、図１０に示
すように、パターン光を照射していない状態のテクスチ
ャ画像、パターン光を照射した状態のステレオ画像の順
序で撮像しても、考えられる最長の撮像時間は、テクス
チャ画像の１フレーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆとス
テレオ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓを加算し
た時間（Ｔｓ＋Ｔｆ）となる。したがって、図１０に示
した順序で撮像した場合も、図８に示した順序で撮像す
るより撮像時間が短くなり、手ブレの発生が抑止され
る。
【００４５】さらに、図１１に示すように、パターン光
を照射していない状態のテクスチャ画像を撮影するとき
にもメカニカルシャッタ４１を用いるようにすれば、撮
像時間は、パターン光を照射していない状態のテクスチ
ャ画像を撮影するときのシャッタ時間（CCD３２のチャ
ージ時間）Ｔｃと、パターン光を照射した状態のステレ
オ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓを加算した時
間（Ｔｃ＋Ｔｓ）となる。シャッタ時間Ｔｃは、１フレ
ーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆよりも短いので、図１
１に示した順序で撮像すれば、図１０に示した順序で撮
像するよりも、さらに撮像時間が短くなり、手ブレの発
生が抑止される。なお、パターン光を照射していない状
態のテクスチャ画像を撮影するときにメカニカルシャッ
タ４１を用いることにより、CCD３２の電荷の蓄積時間
が不足するような場合には、シャッタ時間Ｔｃの間にス
トロボライト３１を発光させるようにすればよい。
を照射していない状態のテクスチャ画像を撮影するとき
にもメカニカルシャッタ４１を用いるようにすれば、撮
像時間は、パターン光を照射していない状態のテクスチ
ャ画像を撮影するときのシャッタ時間（CCD３２のチャ
ージ時間）Ｔｃと、パターン光を照射した状態のステレ
オ画像を撮像するときのシャッタ時間Ｔｓを加算した時
間（Ｔｃ＋Ｔｓ）となる。シャッタ時間Ｔｃは、１フレ
ーム分の電荷を蓄積する時間Ｔｆよりも短いので、図１
１に示した順序で撮像すれば、図１０に示した順序で撮
像するよりも、さらに撮像時間が短くなり、手ブレの発
生が抑止される。なお、パターン光を照射していない状
態のテクスチャ画像を撮影するときにメカニカルシャッ
タ４１を用いることにより、CCD３２の電荷の蓄積時間
が不足するような場合には、シャッタ時間Ｔｃの間にス
トロボライト３１を発光させるようにすればよい。
【００４６】なお、撮像部１，２がメカニカルシャッタ
４１を備えている場合（図７の場合）において、パター
ン光を照射していない状態のテクスチャ画像を撮影する
ときにもメカニカルシャッタ４１を用いるようにすれ
ば、図１２に示すように、パターン光を照射していない
状態のテクスチャ画像、パターン光を照射した状態のス
テレオ画像の順序で撮像する用にしてもよい。この場
合、撮像時間は、図１１に示した順序で撮像した場合と
同様に、（Ｔｃ＋Ｔｓ）となり、図１０に示した順序で
撮像するよりも、さらに撮像時間が短くなり、手ブレの
発生が抑止される。
４１を備えている場合（図７の場合）において、パター
ン光を照射していない状態のテクスチャ画像を撮影する
ときにもメカニカルシャッタ４１を用いるようにすれ
ば、図１２に示すように、パターン光を照射していない
状態のテクスチャ画像、パターン光を照射した状態のス
テレオ画像の順序で撮像する用にしてもよい。この場
合、撮像時間は、図１１に示した順序で撮像した場合と
同様に、（Ｔｃ＋Ｔｓ）となり、図１０に示した順序で
撮像するよりも、さらに撮像時間が短くなり、手ブレの
発生が抑止される。
【００４７】以上のようなタイミングで撮像部１，２に
より撮像されたステレオ画像およびテクスチャ画像の画
像信号は、画像取り込み部１５に内蔵されるフレームメ
モリ等に記録された後、データ蓄積部１６に記憶され、
インタフェース５からパーソナルコンピュータなどに供
給される。
より撮像されたステレオ画像およびテクスチャ画像の画
像信号は、画像取り込み部１５に内蔵されるフレームメ
モリ等に記録された後、データ蓄積部１６に記憶され、
インタフェース５からパーソナルコンピュータなどに供
給される。
【００４８】図示せぬパーソナルコンピュータ等におい
ては、ステレオ画像のうち、一方が基準画像とされ、他
方が参照画像とされて対応点付けが行われ、その結果に
基づいて距離画像が生成され、距離画像にテクスチャ画
像が貼付されることにより、計測対象物の３次元形状を
示す画像が生成される。
ては、ステレオ画像のうち、一方が基準画像とされ、他
方が参照画像とされて対応点付けが行われ、その結果に
基づいて距離画像が生成され、距離画像にテクスチャ画
像が貼付されることにより、計測対象物の３次元形状を
示す画像が生成される。
【００４９】なお、本発明の３次元カメラによって生成
される画像は、ステレオ法だけでなく、物体の３次元形
状を求める他の方法に用いることが可能である。
される画像は、ステレオ法だけでなく、物体の３次元形
状を求める他の方法に用いることが可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明の撮像装置および
方法、並びに記録媒体のプログラムによれば、パターン
光の投光タイミング、計測対象物の光画像の入力の制
限、および画像信号生成処理を制御して、非周期的なパ
ターン光が投光された計測対象物のパターン画像信号
と、非周期的なパターン光が投光されていない計測対象
物のテクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信
号として生成するようにしたので、計測対象物を２回撮
像することに要する時間を短縮することが可能となる。
方法、並びに記録媒体のプログラムによれば、パターン
光の投光タイミング、計測対象物の光画像の入力の制
限、および画像信号生成処理を制御して、非周期的なパ
ターン光が投光された計測対象物のパターン画像信号
と、非周期的なパターン光が投光されていない計測対象
物のテクスチャ画像信号を、連続するフレームの画像信
号として生成するようにしたので、計測対象物を２回撮
像することに要する時間を短縮することが可能となる。
【図１】エピポーララインを説明するための図である。
【図２】本発明を適用した３次元カメラの外観正面図を
示す図である。
示す図である。
【図３】３次元カメラの外観背面図を示す図である。
【図４】３次元カメラの電気的な構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図５】パターン投光部１４の構成例を示すブロック図
である。
である。
【図６】撮像部１の構成例を示すブロック図である。
【図７】撮像部１の構成例を示すブロック図である。
【図８】ステレオ画像およびテクスチャ画像の撮像タイ
ミングを説明するための図である。
ミングを説明するための図である。
【図９】ステレオ画像およびテクスチャ画像の撮像タイ
ミングを説明するための図である。
ミングを説明するための図である。
【図１０】ステレオ画像およびテクスチャ画像の撮像タ
イミングを説明するための図である。
イミングを説明するための図である。
【図１１】ステレオ画像およびテクスチャ画像の撮像タ
イミングを説明するための図である。
イミングを説明するための図である。
【図１２】ステレオ画像およびテクスチャ画像の撮像タ
イミングを説明するための図である。
イミングを説明するための図である。
１，２ 撮像部， ３ 画像取り込みボタン， ５ イ
ンタフェース， ６ディスプレイ， １１ 操作部，
１２ タイミング制御部， １３ ストロボライト，
１４ パターン投光部， １６ データ蓄積部， １８
記録媒体，３２ CCD， ４１ メカニカルシャッタ
ンタフェース， ６ディスプレイ， １１ 操作部，
１２ タイミング制御部， １３ ストロボライト，
１４ パターン投光部， １６ データ蓄積部， １８
記録媒体，３２ CCD， ４１ メカニカルシャッタ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 BB05 DD00 DD14 FF01 FF05 FF09 GG08 HH07 HH12 JJ03 JJ05 JJ26 KK01 LL30 NN12 PP23 QQ24 QQ25 QQ36 RR09 SS13 UU01 UU05 5B057 BA02 BA21 BA26 CA13 CB13 CE20 5C022 AA01 AB12 AB15 AB61 AB68 AC42 AC52 AC69 5C054 AA01 CA04 CC02 CH09 EA01 FD01 HA05
Claims (10)
- 【請求項１】 ３次元形状計測に用いる画像信号を撮像
する撮像装置において、 計測対象物に対して非周期的なパターン光を投光する投
光手段と、 前記計測対象物の光画像を用いて複数のフレームの画像
信号を生成する生成手段と、 前記生成手段に対する前記計測対象物の前記光画像の入
力を制限する制限手段と、 前記投光手段、前記制限手段、および前記生成手段を制
御して、非周期的な前記パターン光が投光された前記計
測対象物のパターン画像信号と、非周期的な前記パター
ン光が投光されていない前記計測対象物のテクスチャ画
像信号を、連続する前記フレームの画像信号として生成
させるタイミング制御手段とを含み、 前記タイミング制御手段は、前記制限手段が前記生成手
段に対する前記計測対象物の前記光画像の入力を制限し
ない開放時間において、前記開放時間よりも短い時間だ
け、前記投光手段に非周期的な前記パターン光を前記計
測対象物に対して投光させることを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項２】 前記タイミング制御手段は、前記投光手
段、前記制限手段、および前記生成手段を制御して、非
周期的な前記パターン光が投光された前記計測対象物の
前記パターン画像信号を生成させた後、連続する前記フ
レームの画像信号として、非周期的な前記パターン光が
投光されていない前記計測対象物の前記テクスチャ画像
信号を生成させることを特徴とする請求項１に記載の撮
像装置。 - 【請求項３】 前記制限手段は、メカニカルシャッタで
あることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記タイミング制御手段は、前記投光手
段、前記制限手段、および前記生成手段を制御して、非
周期的な前記パターン光が投光されていない前記計測対
象物の前記テクスチャ画像信号を生成させた後、連続す
る前記フレームの画像信号として、非周期的な前記パタ
ーン光が投光された前記計測対象物の前記パターン画像
信号を生成させることを特徴とする請求項３に記載の撮
像装置。 - 【請求項５】 前記計測対象物に対して閃光を照射する
照射手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載
の撮像装置。 - 【請求項６】 前記タイミング制御手段は、前記投光手
段、前記制限手段、前記生成手段、および前記照射手段
を制御して、非周期的な前記パターン光が投光された前
記計測対象物の前記パターン画像信号を生成させた後、
連続する前記フレームの画像信号として、非周期的な前
記パターン光が投光されておらず、且つ、前記閃光が照
射された前記計測対象物の前記テクスチャ画像信号を生
成させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。 - 【請求項７】 前記タイミング制御手段は、前記投光手
段、前記制限手段、前記生成手段、および前記照射手段
を制御して、非周期的な前記パターン光が投光されてお
らず、且つ、前記閃光が照射された前記計測対象物の前
記テクスチャ画像信号を生成させた後、連続する前記フ
レームの画像信号として、非周期的な前記パターン光が
投光された前記計測対象物の前記パターン画像信号を生
成させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。 - 【請求項８】 前記生成手段は、異なる複数の視点から
同時に入力された非周期的な前記パターン光が投光され
た前記計測対象物の複数の前記光画像を用いて、複数の
前記パターン画像信号を生成することを特徴とする請求
項１に記載の撮像装置。 - 【請求項９】 ３次元形状計測に用いる画像を撮像する
撮像装置の撮像方法において、 計測対象物に対して非周期的なパターン光を投光する投
光ステップと、 前記計測対象物の光画像を用いて複数のフレームの画像
信号を生成する生成ステップと、 前記生成ステップの処理に対する前記計測対象物の前記
光画像の入力を制限する制限ステップと、 前記投光ステップの処理、前記制限ステップの処理、お
よび前記生成ステップの処理を制御して、非周期的な前
記パターン光が投光された前記計測対象物のパターン画
像信号と、非周期的な前記パターン光が投光されていな
い前記計測対象物のテクスチャ画像信号を、連続する前
記フレームの画像信号として生成させるタイミング制御
ステップとを含み、 前記タイミング制御ステップの処理は、前記制限ステッ
プの処理で前記生成ステップの処理に対する前記計測対
象物の前記光画像の入力を制限しない開放時間におい
て、前記開放時間よりも短い時間だけ、前記投光ステッ
プの処理に非周期的な前記パターン光を前記計測対象物
に対して投光させることを特徴とする撮像方法。 - 【請求項１０】 計測対象物に対して非周期的なパター
ン光を投光する投光手段と、 前記計測対象物の光画像を用いて複数のフレームの画像
信号を生成する生成手段と、 前記生成手段に対する前記計測対象物の前記光画像の入
力を制限する制限手段とを備える撮像装置の制御用のプ
ログラムであって、 前記投光手段、前記制限手段、および前記生成手段を制
御して、非周期的な前記パターン光が投光された前記計
測対象物のパターン画像信号と、非周期的な前記パター
ン光が投光されていない前記計測対象物のテクスチャ画
像信号を、連続する前記フレームの画像信号として生成
させる制御ステップを含み、 前記制御ステップの処理は、前記制限手段が前記生成手
段に対して前記計測対象物の前記光画像の入力を制限し
ない開放時間において、前記開放時間よりも短い時間だ
け、前記投光手段に非周期的な前記パターン光を前記計
測対象物に対して投光させることを特徴とするコンピュ
ータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録
媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000112069A JP2001298655A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 撮像装置および方法、並びに記録媒体 |
| EP01109160A EP1146313A3 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | Image pickup apparatus and method, and recording medium |
| US09/835,223 US20020006282A1 (en) | 2000-04-13 | 2001-04-13 | Image pickup apparatus and method, and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000112069A JP2001298655A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 撮像装置および方法、並びに記録媒体 |
Publications (1)
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