JP2002258358A - 撮影方法および撮影システムならびに３次元形状生成装置 - Google Patents
撮影方法および撮影システムならびに３次元形状生成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】対象物についての複数の２次元画像を視点を変
えて撮影する際に、撮影に要する時間をできるだけ短く
すること。 【解決手段】対象物についての複数の２次元画像を視点
を変えて撮影する装置であって、対象物に対する視点の
異なる位置に配置された複数の撮影装置Ｍ１，Ｍ２と、
対象物に照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に
対応して配置された複数の照明装置Ｆ１，Ｆ２と、それ
ぞれの撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけることな
く連続的に行うように制御する撮影制御装置２１と、そ
れぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明装
置が照明光を照射するように且つそれぞれの照明装置に
よる照明光が時間的に互いに重なることなく照射される
ように制御する照明制御装置２２とを有する。
えて撮影する際に、撮影に要する時間をできるだけ短く
すること。 【解決手段】対象物についての複数の２次元画像を視点
を変えて撮影する装置であって、対象物に対する視点の
異なる位置に配置された複数の撮影装置Ｍ１，Ｍ２と、
対象物に照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に
対応して配置された複数の照明装置Ｆ１，Ｆ２と、それ
ぞれの撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけることな
く連続的に行うように制御する撮影制御装置２１と、そ
れぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明装
置が照明光を照射するように且つそれぞれの照明装置に
よる照明光が時間的に互いに重なることなく照射される
ように制御する照明制御装置２２とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影方法および撮
影システムならびに３次元形状生成装置に関する。
影システムならびに３次元形状生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、対象物の３次元形状データを
生成する方法として、ステレオ画像法がしばしば用いら
れる。ステレオ画像法では、複数台のカメラを備えた撮
影装置によって対象物を撮影し、視点の異なる複数の２
次元画像を得る。それら複数の２次元画像について、相
関法または勾配法などを用いて対応点を探索する。探索
結果を合成し、３次元再構成を行って３次元形状データ
を生成する。
生成する方法として、ステレオ画像法がしばしば用いら
れる。ステレオ画像法では、複数台のカメラを備えた撮
影装置によって対象物を撮影し、視点の異なる複数の２
次元画像を得る。それら複数の２次元画像について、相
関法または勾配法などを用いて対応点を探索する。探索
結果を合成し、３次元再構成を行って３次元形状データ
を生成する。
【０００３】このようにして生成される３次元形状デー
タは、撮影装置によって撮影された対象物の一部につい
てのものである。つまり、対象物の一部についての３次
元形状データが得られるに過ぎない。対象物の全体につ
いての３次元形状データを生成するためには、さらに、
対象物の全周について、視点の異なる位置から対象物を
撮影し、それぞれ生成された３次元形状データを統合す
る必要がある。
タは、撮影装置によって撮影された対象物の一部につい
てのものである。つまり、対象物の一部についての３次
元形状データが得られるに過ぎない。対象物の全体につ
いての３次元形状データを生成するためには、さらに、
対象物の全周について、視点の異なる位置から対象物を
撮影し、それぞれ生成された３次元形状データを統合す
る必要がある。
【０００４】そのために、撮影装置を対象物の廻りに移
動させて撮影を行ったり、撮影装置を固定しておいて対
象物を回転させる方法がある。
動させて撮影を行ったり、撮影装置を固定しておいて対
象物を回転させる方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上に述べた従
来の方法によると、対象物が動物や人間のように動くも
のである場合には、視点を変えて撮影を行う度毎に対象
物の姿勢や表情が変化してしまい、統一のとれた３次元
形状データを生成できない。
来の方法によると、対象物が動物や人間のように動くも
のである場合には、視点を変えて撮影を行う度毎に対象
物の姿勢や表情が変化してしまい、統一のとれた３次元
形状データを生成できない。
【０００６】そこで、対象物に対する視点の異なる位置
にそれぞれ撮影装置を配置し、これら複数の撮影装置に
より同時に撮影を行うことが考えられる。通常、それぞ
れの撮影装置に対応して照明装置が配置され、それぞれ
の照明装置により照射される照明光によって撮影が行わ
れる。そのため、照明光の互いの干渉をなくす必要性か
ら、同時に撮影（露出）を行うことはできない。
にそれぞれ撮影装置を配置し、これら複数の撮影装置に
より同時に撮影を行うことが考えられる。通常、それぞ
れの撮影装置に対応して照明装置が配置され、それぞれ
の照明装置により照射される照明光によって撮影が行わ
れる。そのため、照明光の互いの干渉をなくす必要性か
ら、同時に撮影（露出）を行うことはできない。
【０００７】したがって、例えば、１つの撮影装置によ
る撮影を行った後で、次の撮影装置による撮影を行う。
その場合に、撮影装置による順次の撮影が非同期で行わ
れると、露光および照明光の照射のタイミングが互いに
重なる可能性があるので、撮影の時間間隔を十分にあけ
る必要がある。そのため全体の撮影に要する時間が長く
なってしまう。
る撮影を行った後で、次の撮影装置による撮影を行う。
その場合に、撮影装置による順次の撮影が非同期で行わ
れると、露光および照明光の照射のタイミングが互いに
重なる可能性があるので、撮影の時間間隔を十分にあけ
る必要がある。そのため全体の撮影に要する時間が長く
なってしまう。
【０００８】また、撮影装置のカメラがデジタルカメラ
であって、周期的に発生するトリガ信号に同期して各フ
レームの撮影動作を実行するＣＣＤが設けられている場
合には、各ＣＣＤの撮影動作が重ならないようにするた
めに撮影のフレーム（周期）を互いにずらす必要があ
る。したがって、その場合には、全体の撮影を終了する
のに複数のフレームにわたることとなり、やはり撮影時
間が長い。特に、近年においてはＣＣＤの画素数が増加
しており、１フレームの時間が長くなる傾向にある。
であって、周期的に発生するトリガ信号に同期して各フ
レームの撮影動作を実行するＣＣＤが設けられている場
合には、各ＣＣＤの撮影動作が重ならないようにするた
めに撮影のフレーム（周期）を互いにずらす必要があ
る。したがって、その場合には、全体の撮影を終了する
のに複数のフレームにわたることとなり、やはり撮影時
間が長い。特に、近年においてはＣＣＤの画素数が増加
しており、１フレームの時間が長くなる傾向にある。
【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、対象物についての複数の２次元画像を視点を変え
て撮影する際に、撮影に要する時間をできるだけ短くす
ることを目的とする。
ので、対象物についての複数の２次元画像を視点を変え
て撮影する際に、撮影に要する時間をできるだけ短くす
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法は、対
象物についての複数の２次元画像を視点を変えて撮影す
る方法であって、対象物に対する視点の異なる位置に撮
影装置を配置し、対象物に照明光を照射するための照明
装置をそれぞれの撮影装置に対応して配置し、それぞれ
の撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけることなく連
続的に行うように制御するとともに、それぞれの撮影装
置の露出の間において、対応する照明装置が照明光を照
射するように且つそれぞれの照明装置による照明光が時
間的に互いに重なることなく照射されるように制御す
る。
象物についての複数の２次元画像を視点を変えて撮影す
る方法であって、対象物に対する視点の異なる位置に撮
影装置を配置し、対象物に照明光を照射するための照明
装置をそれぞれの撮影装置に対応して配置し、それぞれ
の撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけることなく連
続的に行うように制御するとともに、それぞれの撮影装
置の露出の間において、対応する照明装置が照明光を照
射するように且つそれぞれの照明装置による照明光が時
間的に互いに重なることなく照射されるように制御す
る。
【００１１】本発明に係る装置は、対象物に対する視点
の異なる位置に配置された複数の撮影装置と、対象物に
照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に対応して
配置された複数の照明装置と、それぞれの撮影装置の露
出を互いに時間間隔をあけることなく連続的に行うよう
に制御する撮影制御装置と、それぞれの撮影装置の露出
の間において、対応する照明装置が照明光を照射するよ
うに且つそれぞれの照明装置による照明光が時間的に互
いに重なることなく照射されるように制御する照明制御
装置と、を有する。
の異なる位置に配置された複数の撮影装置と、対象物に
照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に対応して
配置された複数の照明装置と、それぞれの撮影装置の露
出を互いに時間間隔をあけることなく連続的に行うよう
に制御する撮影制御装置と、それぞれの撮影装置の露出
の間において、対応する照明装置が照明光を照射するよ
うに且つそれぞれの照明装置による照明光が時間的に互
いに重なることなく照射されるように制御する照明制御
装置と、を有する。
【００１２】好ましくは、各撮影装置には、周期的に発
生するトリガ信号に同期して対象物についての撮影動作
を実行するＣＣＤが設けられ、前記撮影制御装置は、そ
れぞれの撮影装置のＣＣＤの露出が連続的に行われるよ
うに前記トリガ信号を発生させる。
生するトリガ信号に同期して対象物についての撮影動作
を実行するＣＣＤが設けられ、前記撮影制御装置は、そ
れぞれの撮影装置のＣＣＤの露出が連続的に行われるよ
うに前記トリガ信号を発生させる。
【００１３】また、撮影制御装置は、それぞれの撮影装
置のＣＣＤの露出時間の一部が互いに重なるように前記
トリガ信号を発生させ、前記照明制御装置は、それぞれ
の前記ＣＣＤの露出時間内において照明光が照射される
ように前記照明装置を制御する。
置のＣＣＤの露出時間の一部が互いに重なるように前記
トリガ信号を発生させ、前記照明制御装置は、それぞれ
の前記ＣＣＤの露出時間内において照明光が照射される
ように前記照明装置を制御する。
【００１４】好ましくは、撮影装置は互いに視点の異な
る複数のカメラを備える。また、照明装置は照明光とし
てパターン光を照射する。
る複数のカメラを備える。また、照明装置は照明光とし
てパターン光を照射する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る３次元形状生
成装置１の機能的な構成を示すブロック図、図２は撮影
装置および照明装置の配置の例を示す図である。
成装置１の機能的な構成を示すブロック図、図２は撮影
装置および照明装置の配置の例を示す図である。
【００１６】これらの図において、３次元形状生成装置
１は、撮影装置Ｍ１，Ｍ２、照明装置Ｆ１，Ｆ２、およ
び処理装置１０からなる。各撮影装置Ｍ１，Ｍ２は、３
つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３を一体的に備える。これら
のカメラＣは、光学系を介して結像する対象物の２次元
画像を撮影（撮像）するＣＣＤを有する公知のデジタル
カメラである。３つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、対象
物に対して互いに視点が異なるように配置され、互いに
視差のある２次元画像（２次元画像データ）ＦＤを取得
する。
１は、撮影装置Ｍ１，Ｍ２、照明装置Ｆ１，Ｆ２、およ
び処理装置１０からなる。各撮影装置Ｍ１，Ｍ２は、３
つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３を一体的に備える。これら
のカメラＣは、光学系を介して結像する対象物の２次元
画像を撮影（撮像）するＣＣＤを有する公知のデジタル
カメラである。３つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、対象
物に対して互いに視点が異なるように配置され、互いに
視差のある２次元画像（２次元画像データ）ＦＤを取得
する。
【００１７】各撮影装置Ｍ１，Ｍ２のＣＣＤは、例え
ば、周期的に発生するトリガ信号（垂直同期信号）に同
期して撮影動作を実行する。１つのトリガ信号と次の１
つのトリガ信号との間はフレームと呼称される。１フレ
ームの間において、ＣＣＤの初期設定、対象物Ｑの光像
による電荷の蓄積、蓄積した電荷の転送などが行われ
る。
ば、周期的に発生するトリガ信号（垂直同期信号）に同
期して撮影動作を実行する。１つのトリガ信号と次の１
つのトリガ信号との間はフレームと呼称される。１フレ
ームの間において、ＣＣＤの初期設定、対象物Ｑの光像
による電荷の蓄積、蓄積した電荷の転送などが行われ
る。
【００１８】カメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３により取得される
３つの２次元画像ＦＤに基づいて、処理装置１０におい
て、ステレオ画像法によって３次元形状データＤＴが生
成される。その際に、例えば２つの２次元画像ＦＤに基
づいて３次元形状データＤＴが生成される。他の１つの
２次元画像ＦＤは、３次元形状データＤＴの各点の信頼
性データの取得に用いることが可能である。
３つの２次元画像ＦＤに基づいて、処理装置１０におい
て、ステレオ画像法によって３次元形状データＤＴが生
成される。その際に、例えば２つの２次元画像ＦＤに基
づいて３次元形状データＤＴが生成される。他の１つの
２次元画像ＦＤは、３次元形状データＤＴの各点の信頼
性データの取得に用いることが可能である。
【００１９】したがって、各撮影装置Ｍ１，Ｍ２から出
力される２次元画像ＦＤに基づいて、対象物Ｑについて
それぞれの視点から見える範囲の３次元形状データＤＴ
が生成される。それらの３次元形状データＤＴが統合さ
れて、対象物Ｑについてのより全体的な３次元形状デー
タＤＴが生成される。
力される２次元画像ＦＤに基づいて、対象物Ｑについて
それぞれの視点から見える範囲の３次元形状データＤＴ
が生成される。それらの３次元形状データＤＴが統合さ
れて、対象物Ｑについてのより全体的な３次元形状デー
タＤＴが生成される。
【００２０】照明装置Ｆ１，Ｆ２は、対象物Ｑに照明光
を照射するものである。各照明装置Ｆ１，Ｆ２は、各撮
影装置Ｍ１，Ｍ２に対応して配置され、それぞれの撮影
が最適に行われるような照明光を照射する。
を照射するものである。各照明装置Ｆ１，Ｆ２は、各撮
影装置Ｍ１，Ｍ２に対応して配置され、それぞれの撮影
が最適に行われるような照明光を照射する。
【００２１】これら、撮影装置Ｍ１，Ｍ２および照明装
置Ｆ１，Ｆ２の動作は、処理装置１０によって制御され
る。なお、撮影装置Ｍ１，Ｍ２の両方またはいずれか一
方を指して、「撮影装置Ｍ」と記載することがある。照
明装置Ｆ１，Ｆ２などについても同様である。
置Ｆ１，Ｆ２の動作は、処理装置１０によって制御され
る。なお、撮影装置Ｍ１，Ｍ２の両方またはいずれか一
方を指して、「撮影装置Ｍ」と記載することがある。照
明装置Ｆ１，Ｆ２などについても同様である。
【００２２】処理装置１０は、制御部１１、記憶部１
２、３次元形状生成部１３、露出時間設定部１４、およ
び照射時間設定部１５などを有する。制御部１１には、
撮影制御部２１および照明制御部２２が設けられる。撮
影制御部２１は、各撮影装置Ｍを制御する。例えば、各
撮影装置Ｍの露出を互いに時間間隔をあけることなく連
続的に行うように制御する。この場合の連続的とは、各
撮影装置Ｍの露出が実質的に連続となるように行うこと
をいう。
２、３次元形状生成部１３、露出時間設定部１４、およ
び照射時間設定部１５などを有する。制御部１１には、
撮影制御部２１および照明制御部２２が設けられる。撮
影制御部２１は、各撮影装置Ｍを制御する。例えば、各
撮影装置Ｍの露出を互いに時間間隔をあけることなく連
続的に行うように制御する。この場合の連続的とは、各
撮影装置Ｍの露出が実質的に連続となるように行うこと
をいう。
【００２３】照明制御部２２は、各照明装置Ｆを制御す
る。例えば、それぞれの撮影装置Ｍの露出の間におい
て、対応する照明装置Ｆが照明光を照射するように、且
つそれぞれの照明装置Ｆによる照明光が時間的に互いに
重なることなく照射されるように制御する。
る。例えば、それぞれの撮影装置Ｍの露出の間におい
て、対応する照明装置Ｆが照明光を照射するように、且
つそれぞれの照明装置Ｆによる照明光が時間的に互いに
重なることなく照射されるように制御する。
【００２４】この場合に、照明光が時間的に互いに重な
ることなくとは、照明光が実質的に重ならないことをい
う。例えば、照明光の強さが時間とともに低減する波形
である場合に、あるしきい値以下に低下した弱い照明光
は撮影に実質的には影響しないので、そのような弱い照
明光が重なる場合を含む。
ることなくとは、照明光が実質的に重ならないことをい
う。例えば、照明光の強さが時間とともに低減する波形
である場合に、あるしきい値以下に低下した弱い照明光
は撮影に実質的には影響しないので、そのような弱い照
明光が重なる場合を含む。
【００２５】その他、制御部１１は処理装置１０の全体
を制御する。記憶部１２は、撮影装置Ｍから出力される
２次元画像ＦＤ、その他のデータおよびプログラムを記
憶する。また、制御部１１からの指令によって、記憶し
た２次元画像ＦＤを３次元形状生成部１３に出力する。
を制御する。記憶部１２は、撮影装置Ｍから出力される
２次元画像ＦＤ、その他のデータおよびプログラムを記
憶する。また、制御部１１からの指令によって、記憶し
た２次元画像ＦＤを３次元形状生成部１３に出力する。
【００２６】３次元形状生成部１３は、記憶部１２から
出力される２次元画像ＦＤに基づいて、３次元形状デー
タＤＴを生成する。また、複数の３次元形状データＤＴ
を統合して１つの３次元形状データＤＴとする。３次元
形状生成部１３のこのような機能は従来より公知であ
る。
出力される２次元画像ＦＤに基づいて、３次元形状デー
タＤＴを生成する。また、複数の３次元形状データＤＴ
を統合して１つの３次元形状データＤＴとする。３次元
形状生成部１３のこのような機能は従来より公知であ
る。
【００２７】露出時間設定部１４は、撮影装置Ｍの各カ
メラＣの露出タイミングおよび露出時間を設定するため
に用いられる。露出時間は、オペレータにより設定する
ことが可能であり、また、ＣＣＤの感度、対象物Ｑの輝
度などに応じて自動的に設定することも可能である。照
射時間設定部１５は、各照明装置Ｆの照射タイミングお
よび照射時間を設定するために用いられる。
メラＣの露出タイミングおよび露出時間を設定するため
に用いられる。露出時間は、オペレータにより設定する
ことが可能であり、また、ＣＣＤの感度、対象物Ｑの輝
度などに応じて自動的に設定することも可能である。照
射時間設定部１５は、各照明装置Ｆの照射タイミングお
よび照射時間を設定するために用いられる。
【００２８】このような処理装置１０は、ＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、磁気ディスク装置、光磁気ディスク装置、
媒体ドライブ装置、入力装置、ディスプレイ装置、およ
び適当なインタフェースなどを用い、ＣＰＵがプログラ
ムを実行することによって実現することができる。パー
ソナルコンピュータなどを用いて構成することも可能で
ある。そのようなプログラムは、適当な記録媒体によっ
て供給することが可能であり、また、ネットワークを介
して他のサーバからダウンロードすることも可能であ
る。
Ｍ、ＲＯＭ、磁気ディスク装置、光磁気ディスク装置、
媒体ドライブ装置、入力装置、ディスプレイ装置、およ
び適当なインタフェースなどを用い、ＣＰＵがプログラ
ムを実行することによって実現することができる。パー
ソナルコンピュータなどを用いて構成することも可能で
ある。そのようなプログラムは、適当な記録媒体によっ
て供給することが可能であり、また、ネットワークを介
して他のサーバからダウンロードすることも可能であ
る。
【００２９】次に、３次元形状生成装置１による対象物
Ｑの撮影方法について説明する。図３および図４は撮影
装置Ｍおよび照明装置Ｆの動作タイミングの例を説明す
るための図である。
Ｑの撮影方法について説明する。図３および図４は撮影
装置Ｍおよび照明装置Ｆの動作タイミングの例を説明す
るための図である。
【００３０】撮影制御部２１は、図３に示すように、最
初に撮影装置Ｍ１による撮影（露出）を行うように制御
する。照明制御部２２は、撮影装置Ｍ１による撮影の間
に、照明装置Ｆ１による照射を行うように制御する。
初に撮影装置Ｍ１による撮影（露出）を行うように制御
する。照明制御部２２は、撮影装置Ｍ１による撮影の間
に、照明装置Ｆ１による照射を行うように制御する。
【００３１】さらに、撮影制御部２１は、図４に示すよ
うに、撮影装置Ｍ１による撮影が終わるタイミングで、
撮影装置Ｍ２による撮影を行うように制御する。照明制
御部２２は、撮影装置Ｍ２による撮影の間に、照明装置
Ｆ２による照射を行うように制御する。
うに、撮影装置Ｍ１による撮影が終わるタイミングで、
撮影装置Ｍ２による撮影を行うように制御する。照明制
御部２２は、撮影装置Ｍ２による撮影の間に、照明装置
Ｆ２による照射を行うように制御する。
【００３２】また、撮影制御部２１は、撮影装置Ｍ１に
よる撮影と撮影装置Ｍ２による撮影とが時間的に重なる
ように制御することもある。この場合において、各照明
装置Ｆによる照射が時間的に互いに重なることのないよ
うに制御する。
よる撮影と撮影装置Ｍ２による撮影とが時間的に重なる
ように制御することもある。この場合において、各照明
装置Ｆによる照射が時間的に互いに重なることのないよ
うに制御する。
【００３３】撮影のタイミングに関して種々のモードが
ある。第１モードでは、各撮影装置Ｍの露出を、互いに
時間間隔をあけることなく且つ露出時間が互いに重なら
ないよう、連続的に行う。第２モードでは、各撮影装置
Ｍの露出時間の一部が互いに重なるように露出を制御す
る。第３モードでは、各撮影装置Ｍのトリガ信号に対し
て同期をとり、１フレームの間において全ての露出が行
われるように制御する。
ある。第１モードでは、各撮影装置Ｍの露出を、互いに
時間間隔をあけることなく且つ露出時間が互いに重なら
ないよう、連続的に行う。第２モードでは、各撮影装置
Ｍの露出時間の一部が互いに重なるように露出を制御す
る。第３モードでは、各撮影装置Ｍのトリガ信号に対し
て同期をとり、１フレームの間において全ての露出が行
われるように制御する。
【００３４】第１モードは請求項３に、第２モードは請
求項４に、第３モードは請求項５に、それぞれ対応す
る。図５は第１モードによる撮影のタイミングを示す
図、図６は第２モードによる撮影のタイミングを示す
図、図７は第３モードによる撮影のタイミングを示す図
である。
求項４に、第３モードは請求項５に、それぞれ対応す
る。図５は第１モードによる撮影のタイミングを示す
図、図６は第２モードによる撮影のタイミングを示す
図、図７は第３モードによる撮影のタイミングを示す図
である。
【００３５】図５ないし図７に示すように、各撮影装置
Ｍでは、上に述べたように、ＣＣＤの撮影動作を制御す
るための垂直同期信号が周期的に発生する。垂直同期信
号の周期は、例えば、数分の１ないし数十分の１秒であ
る。１フレームの間において１枚の２次元画像ＦＤが取
得される。１フレームの間において、露出を開始するタ
イミングおよび露出時間、つまりＣＣＤの電荷の蓄積を
開始するタイミングおよび蓄積時間は、露出時間設定部
１４によって設定することが可能である。
Ｍでは、上に述べたように、ＣＣＤの撮影動作を制御す
るための垂直同期信号が周期的に発生する。垂直同期信
号の周期は、例えば、数分の１ないし数十分の１秒であ
る。１フレームの間において１枚の２次元画像ＦＤが取
得される。１フレームの間において、露出を開始するタ
イミングおよび露出時間、つまりＣＣＤの電荷の蓄積を
開始するタイミングおよび蓄積時間は、露出時間設定部
１４によって設定することが可能である。
【００３６】図５において、第１モードでは、各撮影装
置Ｍの露出が、各フレームの終わりに合わせて終わるよ
うに設定される。各照明装置Ｆの照射は、各撮影装置Ｍ
の露出中において行われる。
置Ｍの露出が、各フレームの終わりに合わせて終わるよ
うに設定される。各照明装置Ｆの照射は、各撮影装置Ｍ
の露出中において行われる。
【００３７】撮影装置Ｍ２の垂直同期信号は、撮影装置
Ｍ１の垂直同期信号よりも所定時間だけ遅れて発生す
る。つまり、撮影装置Ｍ１の露出が終了するタイミング
で撮影装置Ｍ２の露出が開始するように制御される。
Ｍ１の垂直同期信号よりも所定時間だけ遅れて発生す
る。つまり、撮影装置Ｍ１の露出が終了するタイミング
で撮影装置Ｍ２の露出が開始するように制御される。
【００３８】第１モードの場合には、２つの撮影装置Ｍ
によって撮影される時間は、撮影装置Ｍ１の露出の開始
から撮影装置Ｍ２の露出の終了までの間であり、両露出
時間の合計である。したがって露出時間が短い。また、
撮影に要する時間も短い。
によって撮影される時間は、撮影装置Ｍ１の露出の開始
から撮影装置Ｍ２の露出の終了までの間であり、両露出
時間の合計である。したがって露出時間が短い。また、
撮影に要する時間も短い。
【００３９】例えば、撮影装置Ｍ１の露出をあるフレー
ム内で行い、撮影装置Ｍ２の露出を次のフレーム内で行
った場合には、撮影に２フレーム分の時間がかかるが、
第１モードの場合には明らかにそれよりも短時間で撮影
が終了する。
ム内で行い、撮影装置Ｍ２の露出を次のフレーム内で行
った場合には、撮影に２フレーム分の時間がかかるが、
第１モードの場合には明らかにそれよりも短時間で撮影
が終了する。
【００４０】したがって、対象物Ｑが動物や人間のよう
に動くものであっても、露出が短時間で済むので、対象
物Ｑの姿勢や表情の変化が少なく、統一のとれた３次元
形状データを生成することができる。
に動くものであっても、露出が短時間で済むので、対象
物Ｑの姿勢や表情の変化が少なく、統一のとれた３次元
形状データを生成することができる。
【００４１】図６において、第２モードでは、各撮影装
置Ｍの露出時間の一部が互いに重なる。各照明装置Ｆの
照射は、各撮影装置Ｍの露出中において行われ、且つ各
照明装置Ｆの照射が互いに重ならないように行われる。
置Ｍの露出時間の一部が互いに重なる。各照明装置Ｆの
照射は、各撮影装置Ｍの露出中において行われ、且つ各
照明装置Ｆの照射が互いに重ならないように行われる。
【００４２】撮影装置Ｍ２の垂直同期信号は、撮影装置
Ｍ１の垂直同期信号よりも所定時間だけ遅れて発生す
る。つまり、撮影装置Ｍ１の露出が終了するまでに撮影
装置Ｍ２の露出が開始するように制御される。照明装置
Ｆ１は、露出の初めの期間において照射され、照明装置
Ｆ２は、露出の終わりの期間において照射される。
Ｍ１の垂直同期信号よりも所定時間だけ遅れて発生す
る。つまり、撮影装置Ｍ１の露出が終了するまでに撮影
装置Ｍ２の露出が開始するように制御される。照明装置
Ｆ１は、露出の初めの期間において照射され、照明装置
Ｆ２は、露出の終わりの期間において照射される。
【００４３】第２モードの場合には、２つの撮影装置Ｍ
によって撮影される時間は、両露出時間の合計よりも短
い。したがって、露出時間および撮影時間がさらに短く
なる。
によって撮影される時間は、両露出時間の合計よりも短
い。したがって、露出時間および撮影時間がさらに短く
なる。
【００４４】図７において、第３モードでは、各撮影装
置Ｍの垂直同期信号が互いに同時に発生する。同じ１フ
レームにおいて、撮影装置Ｍ１の露出はフレームの前半
で行われ、撮影装置Ｍ２の露出はフレームの後半で行わ
れる。
置Ｍの垂直同期信号が互いに同時に発生する。同じ１フ
レームにおいて、撮影装置Ｍ１の露出はフレームの前半
で行われ、撮影装置Ｍ２の露出はフレームの後半で行わ
れる。
【００４５】第３モードの場合には、撮影に要する時間
は１フレームであり、最も短い。なお、第３モードにお
いて、撮影装置Ｍ１の露出をフレームの前半のみとする
ために、ＣＣＤの制御（電子シャッタの制御）とともに
光学系の制御（メカシャッタの制御）を行ってもよい。
例えば、ＣＣＤの蓄積時間はフレームの終わりまでとし
ておき、図７に示す期間Ｔ１において、入射光をレンズ
シャッタによって遮断してもよい。
は１フレームであり、最も短い。なお、第３モードにお
いて、撮影装置Ｍ１の露出をフレームの前半のみとする
ために、ＣＣＤの制御（電子シャッタの制御）とともに
光学系の制御（メカシャッタの制御）を行ってもよい。
例えば、ＣＣＤの蓄積時間はフレームの終わりまでとし
ておき、図７に示す期間Ｔ１において、入射光をレンズ
シャッタによって遮断してもよい。
【００４６】図８は照明装置Ｆによる照明光の例を示す
図である。図８に示すように、照明光としてパターン光
ＰＫを用いることができる。パターン光ＰＫを用いた場
合には、各撮影装置Ｍにおいて得られる複数の２次元画
像ＦＤの対応点の探索が容易となる。
図である。図８に示すように、照明光としてパターン光
ＰＫを用いることができる。パターン光ＰＫを用いた場
合には、各撮影装置Ｍにおいて得られる複数の２次元画
像ＦＤの対応点の探索が容易となる。
【００４７】上に述べた実施形態において、照明装置Ｆ
として、キセノン管、その他の発光素子を用いたフラッ
シュ装置、ランプを用いた照明装置、マスクシャッタを
備えた照明装置など、公知の種々のものを用いることが
できる。カメラＣのＣＣＤとして、例えば、ソニー社製
の「ＩＣＫ２０５ＡＫ」を用いることができる。撮影装
置Ｍおよび照明装置Ｆを２セット用いたが、３セット以
上用いてもよい。各撮影装置Ｍに３つのカメラＣを備え
たが、２つまたは４つ以上であってもよい。
として、キセノン管、その他の発光素子を用いたフラッ
シュ装置、ランプを用いた照明装置、マスクシャッタを
備えた照明装置など、公知の種々のものを用いることが
できる。カメラＣのＣＣＤとして、例えば、ソニー社製
の「ＩＣＫ２０５ＡＫ」を用いることができる。撮影装
置Ｍおよび照明装置Ｆを２セット用いたが、３セット以
上用いてもよい。各撮影装置Ｍに３つのカメラＣを備え
たが、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００４８】その他、３次元形状生成装置１の全体また
は各部の構成、個数、処理内容または処理順序などは、
本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
は各部の構成、個数、処理内容または処理順序などは、
本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明によると、対象物についての複数
の２次元画像を視点を変えて撮影する際に、撮影に要す
る時間をできるだけ短くすることができる。
の２次元画像を視点を変えて撮影する際に、撮影に要す
る時間をできるだけ短くすることができる。
【図１】本発明に係る３次元形状生成装置の機能的な構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】撮影装置および照明装置の配置の例を示す図で
ある。
ある。
【図３】撮影装置および照明装置の動作タイミングの例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】撮影装置および照明装置の動作タイミングの例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図５】第１モードによる撮影のタイミングを示す図で
ある。
ある。
【図６】第２モードによる撮影のタイミングを示す図で
ある。
ある。
【図７】第３モードによる撮影のタイミングを示す図で
ある。
ある。
【図８】照明装置による照明光の例を示す図である。
１ ３次元形状生成装置（撮影システム） １１ 制御部 １３ ３次元形状生成部（３次元合成装置） ２１ 撮影制御部 ２２ 照明制御部 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ カメラ Ｍ１，Ｍ２ 撮影装置 Ｆ１，Ｆ２ 照明装置 ＰＫ パターン光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 15/02 Ｇ０３Ｂ 17/38 Ｂ Ｚ 17/38 35/02 35/08 35/02 Ｈ０４Ｎ 13/02 35/08 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ Ｈ０４Ｎ 13/02 Ａ Ｅ Ｆターム(参考） 2F065 AA53 BB05 FF05 JJ03 JJ05 JJ26 QQ31 2H020 FB00 FC00 2H059 AA02 AA10 AA18 5C061 AB04 AB08
Claims (8)
- 【請求項１】対象物についての複数の２次元画像を視点
を変えて撮影する方法であって、 対象物に対する視点の異なる位置に撮影装置を配置し、 対象物に照明光を照射するための照明装置をそれぞれの
撮影装置に対応して配置し、 それぞれの撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけるこ
となく連続的に行うように制御するとともに、 それぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明
装置が照明光を照射するように且つそれぞれの照明装置
による照明光が時間的に互いに重なることなく照射され
るように制御する、 ことを特徴とする撮影方法。 - 【請求項２】対象物についての複数の２次元画像を視点
を変えて撮影する装置であって、 対象物に対する視点の異なる位置に配置された複数の撮
影装置と、 対象物に照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に
対応して配置された複数の照明装置と、 それぞれの撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけるこ
となく連続的に行うように制御する撮影制御装置と、 それぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明
装置が照明光を照射するように且つそれぞれの照明装置
による照明光が時間的に互いに重なることなく照射され
るように制御する照明制御装置と、 を有することを特徴とする撮影システム。 - 【請求項３】前記各撮影装置には、周期的に発生するト
リガ信号に同期して対象物についての撮影動作を実行す
るＣＣＤが設けられ、 前記撮影制御装置は、それぞれの撮影装置のＣＣＤの露
出が連続的に行われるように前記トリガ信号を発生させ
る、 請求項２記載の撮影システム。 - 【請求項４】前記各撮影装置には、周期的に発生するト
リガ信号に同期して対象物についての撮影動作を実行す
るＣＣＤが設けられ、 前記撮影制御装置は、それぞれの撮影装置のＣＣＤの露
出時間の一部が互いに重なるように前記トリガ信号を発
生させ、 前記照明制御装置は、それぞれの前記ＣＣＤの露出時間
内において照明光が照射されるように前記照明装置を制
御する、 請求項２記載の撮影システム。 - 【請求項５】対象物についての複数の２次元画像を視点
を変えて撮影する装置であって、 対象物に対する視点の異なる位置に配置された複数の撮
影装置と、 対象物に照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に
対応して配置された複数の照明装置と、 それぞれの撮影装置の露出を制御する撮影制御装置と、 それぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明
装置が照明光を照射するように制御する照明制御装置
と、を有し、 前記各撮影装置には、周期的に発生するトリガ信号に同
期して対象物についての撮影動作を実行するＣＣＤが設
けられ、 前記撮影制御装置は、それぞれの撮影装置に対して同時
にトリガ信号を発生させ、且つ１つのトリガ信号による
同じ周期内においてそれぞれの撮影装置のＣＣＤの露出
が互いに重ならないように制御する、 請求項２記載の撮影システム。 - 【請求項６】前記撮影装置は、互いに視点の異なる複数
のカメラを備える、 請求項２ないし５のいずれかに記載の撮影システム。 - 【請求項７】前記照明装置は、照明光としてパターン光
を照射する、 請求項２ないし６のいずれかに記載の撮影システム。 - 【請求項８】対象物についての３次元形状データを生成
するための３次元形状生成装置であって、 対象物に対する視点の異なる位置に配置された複数の撮
影装置と、 対象物に照明光を照射するためにそれぞれの撮影装置に
対応して配置された複数の照明装置と、 それぞれの撮影装置の露出を互いに時間間隔をあけるこ
となく連続的に行うように制御する撮影制御装置と、 それぞれの撮影装置の露出の間において、対応する照明
装置が照明光を照射するように且つそれぞれの照明装置
による照明光が時間的に互いに重なることなく照射され
るように制御する照明制御装置と、 前記複数の撮影装置により撮影された複数の２次元画像
に基づいて対象物についての３次元形状データを合成す
る３次元合成装置と、 を有することを特徴とする３次元形状生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057610A JP2002258358A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | 撮影方法および撮影システムならびに３次元形状生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057610A JP2002258358A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | 撮影方法および撮影システムならびに３次元形状生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258358A true JP2002258358A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18917456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001057610A Pending JP2002258358A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | 撮影方法および撮影システムならびに３次元形状生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002258358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10948288B2 (en) | 2016-10-15 | 2021-03-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup system with overlap and non-overlap exposure period |
-
2001
- 2001-03-02 JP JP2001057610A patent/JP2002258358A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10948288B2 (en) | 2016-10-15 | 2021-03-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup system with overlap and non-overlap exposure period |
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050704 |