JP2003279332A - 3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法 - Google Patents
3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法Info
- Publication number
- JP2003279332A JP2003279332A JP2002083182A JP2002083182A JP2003279332A JP 2003279332 A JP2003279332 A JP 2003279332A JP 2002083182 A JP2002083182 A JP 2002083182A JP 2002083182 A JP2002083182 A JP 2002083182A JP 2003279332 A JP2003279332 A JP 2003279332A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- dimensional shape
- unit
- dimensional
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
それらの間の位置ずれを迅速に検出すること。 【解決手段】対象物Qを光学的に計測して当該対象物の
3次元形状データを生成するための計測データを取得す
る3次元計測部13と当該対象物のテクスチャ画像を取
得するための撮影を行う撮影部14とを有する3次元形
状入力装置であって、3次元計測部13により得られる
計測データに基づいて、対象物の疑似的な画像である合
成画像DGを生成する合成画像生成手段15と、撮影部
14によって得られるテクスチャ画像DTと合成画像D
Gとを比較してそれらの間の位置ずれの有無を判定する
判定手段16とを有する。
Description
3次元形状データを生成するための計測データを取得す
る3次元形状入力装置に関し、特に、3次元形状データ
とテクスチャ画像との位置ずれを検出するようにした3
次元形状入力装置に関する。
ることによって対象物の3次元形状を光学的に計測する
方法が種々知られている。例えば、位相シフト型縞解析
法、空間コード化法、光切断法(スリット光投影法)な
どが知られている。
波状に濃淡が変化する縞パターン光を位相を変えて対象
物に投光し、各位相において撮影を行って4枚の画像を
計測データとして取得する。取得した4枚の画像に基づ
いて3次元形状データを生成する。詳細については、例
えば、吉沢徹編「光三次元計測」(新技術コミュニケー
ションズ社刊)に記載されている。
を有した異なる複数の縞パターン光を対象物に投光し、
各縞パターン光に対応して撮影を行って複数枚の画像を
計測データとして取得する。取得した複数枚の画像に基
づいて3次元形状データを生成する。詳細については、
例えば、井口征士・佐藤宏介著「三次元画像計測」(昭
晃堂刊)に記載されている。
が直線状のスリット光を、対象物に投射する。投射と同
時に、スリット光を偏向して対象物を走査する。スリッ
ト光の対象物からの反射光を受光し、画像領域内におけ
る各画素についての輝度データを計測データとして取得
する。各画素の輝度データから得られる受光位置、およ
びスリット光の投射角度などに基づいて、三角測量の原
理によって対象物上の各点までの距離を算出し、3次元
形状データを生成する。計測の精度を上げるために、受
光位置または受光タイミングについての補間演算がしば
しば行われる。補間のために、時間重心演算または空間
重心演算などの重心演算が行われる(特開平10−20
6132号を参照)。
入力装置を用いて対象物の3次元計測を行い、取得した
計測データに基づいて対象物の3次元形状データを生成
する。生成した3次元形状データには、対象物の画像が
テクスチャ画像としてしばしば貼りつけられる。
は、通常、3次元計測を行った際に対象物を撮影して取
得しておく。3次元計測で取得した計測データを処理し
て3次元形状データを生成するには演算のために時間を
要するので、3次元計測とテクスチャ画像の撮影(以下
「テクスチャ撮影」ということがある)とを行ってお
き、後で3次元形状データを生成した上でテクスチャ画
像を貼りつける。
計測とテクスチャ撮影とが全く同時に実行された場合に
は問題がないが、多くの場合はそれらの間に時間的なず
れがあるので、対象物の移動または変化、および3次元
計測装置の移動またはぶれが問題となる。
であった場合に、3次元計測とテクスチャ撮影とのタイ
ミング間に対象物が動くと、3次元形状データとテクス
チャ画像との間に位置ずれが発生し、テクスチャ画像の
マッピング精度が低下することとなる。対象物が景色で
あっても、風や振動で対象物内の物が動くことがある。
また、3次元形状入力装置がぶれた場合も同様に位置ず
れが生じ、特に手持ち式の3次元形状入力装置の場合に
生じ易い。
スチャ画像の貼りつけを行った際に、初めてそれらの間
に位置ずれがあることが分かる。つまり、ユーザは、テ
クスチャ画像の貼りつけを行うまでは位置ずれの有無が
分からない。もし位置ずれがあった場合には、テクスチ
ャ撮影をやり直さなければならない。しかも、対象物が
撮影現場に未だある場合であっても、通常、対象物は動
いてしまっているので、3次元計測もやり直さなければ
ならず、作業が大変である。対象物が現場にない場合に
は、作業はさらに大変となり、場合によっては計測不可
能となる。
計測および撮影の際に細心の注意を払うとともに、何回
も計測を行って複数の計測データおよびテクスチャ画像
を取得する必要があり、多くの時間と労力とを要してい
た。
ので、3次元計測およびテクスチャ撮影を行った際にそ
れらの間の位置ずれを迅速に検出することができ、位置
ずれに起因する多くの時間と労力を軽減することを目的
とする。
象物を光学的に計測して当該対象物の3次元形状データ
を生成するための計測データを取得する3次元計測部と
当該対象物のテクスチャ画像を取得するための撮影を行
う撮影部とを有する3次元形状入力装置であって、前記
3次元計測部により得られる計測データに基づいて、対
象物の疑似的な画像である合成画像を生成する合成画像
生成手段と、前記撮影部によって得られるテクスチャ画
像と前記合成画像とを比較してそれらの間の位置ずれの
有無を判定する判定手段とを有する。
対象物にパターン光を投光することによって対象物につ
いての複数の画像を前記計測データとして取得し、前記
合成画像生成手段において、計測データである複数の画
像を合成することによって前記合成画像を生成する。
得された計測データについて、時間軸に対する輝度値を
画素ごとに積算することによって前記合成画像を生成す
る。また、前記合成画像生成手段において、取得された
計測データについて、時間軸に対する最大輝度値を画素
ごとに抽出することによって前記合成画像を生成する。
3次元形状入力装置1を示すブロック図である。
制御部10、投光部11、受光部12、3次元計測部1
3、撮影部14、合成画像生成部15、判定部16、お
よび警告出力部17などからなる。なお、3次元形状入
力装置1には、これら以外に、種々の操作入力ボタン、
表示装置、メモリ、インタフェース回路、電源、その他
の回路および機構が必要に応じて設けられる。
的に計測し、対象物Qの3次元形状データDSを生成す
るための計測データDKを取得する。また、対象物Qの
テクスチャ画像DTを取得するための撮影を行う。3次
元形状入力装置1で取得した計測データDKおよびテク
スチャ画像DTは、各種のインタフェースケーブルによ
って、半導体メモリまたは光磁気ディスクなどの記録媒
体を介して、またはインターネットなどのネットワーク
を介して、3次元処理装置3に送られる。3次元処理装
置3において、計測データDKに基づいて3次元形状デ
ータDSが生成され、3次元形状データDSにテクスチ
ャ画像DTがマッピングされる。
光を投光する。パターン光として、位相シフト型縞解析
法における縞パターン光、空間コード化法における縞パ
ターン光、光切断法におけるスリット光などが用いられ
る。これらのパターン光は、複数回の投光において、縞
パターンの位相を変えて投光が行われ、または縞パター
ンそれ自体を変えて投光が行われる。また、スリット光
の場合には、スリット光で対象物Qを走査するように偏
向される。
した位置および輝度などに応じた信号またはデータを出
力する。図1に示した例では、受光部12は、3次元計
測のための受光部とテクスチャ撮影のための受光部との
2つの機能を有する。これら2つの機能は、1つの光学
系によって実現できる場合もあり、2つの光学系を要す
る場合もある。例えば、位相シフト型縞解析法および空
間コード化法による場合には、縞パターン光を受光する
撮像装置、例えばデジタルカメラによって、テクスチャ
撮影を行うことも可能である。光切断法による場合に
は、スリット光を受光する専用の受光センサが必要であ
り、受光センサとは別に、テクスチャ撮影のためのイメ
ージセンサが必要である。これら受光センサとイメージ
センサとを同じ光軸上に設けることも可能であり、ま
た、互いに独立した別々の光軸上に設けることも可能で
ある。
ータまたは信号に基づいて計測データDKを取得する。
計測データDKは、計測方法によって種々異なる。例え
ば、位相シフト型縞解析法では、対象物Qに投光した縞
パターン光による複数枚(例えば4枚)の画像である。
空間コード化法では、縞パターンの枚数に応じた枚数の
画像である。光切断法では、計測範囲内における各画素
についての輝度データである。
たは信号に基づいてテクスチャ画像DTを取得する。テ
クスチャ画像DTは、対象物Qについての、充分な解像
度を有するカラー画像である。受光部12において3次
元計測とテクスチャ撮影とを同軸上で行った場合には、
3次元計測によって得られる3次元形状データDSと同
じ視点のテクスチャ画像DTが得られる。
基づいて、対象物Qの疑似的な画像である合成画像DG
を生成する。例えば、位相シフト型縞解析法および空間
コード化法では、計測データDKである複数の画像を合
成することによって合成画像DGを生成する。光切断法
では、取得された計測データDKについて、時間軸に対
する輝度値を画素ごとに積算することによって、または
最大輝度値を画素ごとに抽出することによって、合成画
像DGを生成する。また、位相シフト型縞解析法におい
ても、時間軸に対する輝度値を画素ごとに積算すること
によって合成画像DGを生成することが可能である。空
間コード化法においても、時間軸に対する最大輝度値を
画素ごとに抽出することによって合成画像DGを生成す
ることが可能である。
できる。つまり、取得した計測データDKに基づいて、
短時間で合成画像DGを生成することができる。判定部
16は、テクスチャ画像DTと合成画像DGとを比較
し、それらの間の位置ずれの有無を判定する。比較の方
法として、例えば、それらの画像についてエッジ検出を
行ってそれぞれエッジ画像を生成し、それらエッジ画像
の差分を求める。エッジ画像の差分として、例えば、各
画素の輝度データの差をとればよい。差分が予め設定し
たしきい値よりも大きい場合には、位置ずれがあると判
定し、ずれ検出信号SZを出力する。なお、エッジ画像
に代えて、画像の濃淡を微分することによって微分画像
を生成してもよい。差分についての最大値を切り捨てた
残りを平均化し、それとしきい値とを比較してもよい。
判定部16における判定のために、他の公知の種々の方
法を用いることができる。
力されたときに、位置ずれがあった旨を示す警告表示を
行い、または警告音を発する。また、ずれ検出信号SZ
が出力されたとき、またはこれに基づく取り直しがあっ
たときに、位置ずれのあったテクスチャ画像DTおよび
計測データDKをメモリから削除するようにしてもよ
い。
マッピング部32、表示部33などを有する。3次元生
成部31は、計測データDKに基づいて所定の演算を行
い、3次元形状データDSを生成する。その途中で距離
画像が生成されることがある。マッピング部32は、3
次元形状データDSにテクスチャ画像DTをマッピング
する。マッピングの位置は、ユーザが指定するか、また
は自動的、半自動的に位置合わせが行われる。マッピン
グされた3次元形状データは、表示部33に表示され、
適当なインタフェースまたは媒体を介して外部に出力さ
れる。
は、公知の適当なプログラムをインストールしたパーソ
ナルコンピュータなどを用いて実現することができる。
上に述べた実施形態の3次元形状入力装置1によると、
計測データDKから合成画像DGを短時間で生成するこ
とができ、その合成画像DGに基づいて短時間で位置ず
れの有無を判定することができる。したがって、位置ず
れがあったときには、直ぐに計測または撮影をやり直す
ことができ、位置ずれに起因する多くの時間と労力を削
減することができる。したがって、例えば、計測および
撮影の際に位置ずれが起こらないように過剰な神経を使
う必要がなくなり、何回も計測を行って複数の計測デー
タおよびテクスチャ画像を取得する必要がなくなる。
装置1と3次元処理装置3とを分離したものを説明した
が、3次元形状入力装置1に3次元処理装置3の機能を
組み込むことも可能である。
形態を具体的に説明する。なお、各計測方法それ自体に
ついての詳細は、上に述べた書籍などを参照すればよ
い。 〔位相シフト型縞解析法〕図2は位相シフト型縞解析法
による実施形態の3次元形状入力装置1Bを示すブロッ
ク図、図3は全体的な処理の流れを示すフローチャー
ト、図4は縞画像の取得処理を示すフローチャート、図
5は移動量算出処理を示すフローチャートである。
は、投光部11B、撮像部12B、コントローラ20
B、および外部記憶装置21Bなどからなる。投光部1
1Bは、マスク111、移動装置112、および光源1
13などからなる。
縞パターンを有する。縞パターンは、各縞に直角な方向
に沿って濃淡の変化を見たときに、濃淡が正弦波状に変
化する。
1周期ずつ移動させる。つまり、縞パターンの位相が0
度、90度、180度、270度となるように移動して
位置決めする。
影する。マスク111を移動させることにより、4分の
1周期ずつずれた4つの縞パターン光が対象物Qに投光
される。
るためのレンズを適宜備える。マスク111および移動
装置112に代えて、液晶パネルを用いてもよい。撮像
部12Bは、計測データを取得するために、縞パターン
が投影された対象物Qの画像を撮影する。その場合に、
縞パターンの位相シフトが行われるごとに合計4回の撮
影を行い、4枚の画像を撮影する。また、テクスチャ画
像を取得するために、縞パターン光が投光されない通常
光による照明の下で、撮影を行う。撮像部12Bとし
て、デジタルスチルカメラまたはビデオカメラなどを用
いることができる。
モリ202、インタフェース203,204などからな
る。メモリ202は、縞画像記憶領域M1〜M4、積算
画像記憶領域M5、テクスチャ画像記憶領域M6、およ
び3次元形状記憶領域M7を備える。
インタフェース204を介して読み込んだプログラムを
実行し、種々の処理および制御を行う。例えば、インタ
フェース203を介して投光部11Bおよび撮像部12
Bを制御し、撮像部12Bで撮影した画像を計測データ
DKまたはテクスチャ画像DTとしてメモリ202に取
り込む。
には、互いに位相の異なる4枚の画像(縞画像)が、テ
クスチャ画像記憶領域M6にはテクスチャ画像DTが、
それぞれ記憶される。4枚の縞画像に基づいて、距離画
像が生成され、3次元形状データDSが算出される。
の処理および動作は公知であり、4枚の縞画像の取得、
およびテクスチャ画像DTの取得は、公知の技術を用い
て行うことができる。
れた4枚の縞画像に基づいて、積算画像(輝度積算画
像)DG1を生成する。積算画像DG1は、本発明の合
成画像に相当する。積算画像DG1は、例えば、4枚の
縞画像の画素ごとの輝度データ(または濃度データ)を
それぞれ加算することによって得られる。このようにし
て得られた積算画像DG1は、対象物Qについてのテク
スチャ画像に近い画像である。なお、得られた輝度デー
タの規格化を行ってもよい。また、輝度データのビット
数および画像の分解能などを変更してもよい。生成した
積算画像DG1は、積算画像記憶領域M5に記憶され
る。
DTとが比較され、これらの間の位置ずれの有無が判定
される。比較に当たり、これらの画像についてエッジ検
出が行われ、エッジ画像が生成される。これらエッジ画
像間の差分が移動量DMとして求められる。移動量DM
がしきい値よりも大きい場合には位置ずれがあると判定
される。
DSにテクスチャ画像DTをマッピングする。これによ
り対象物Qの3次元モデルが完成する。図3において、
CPU201は、開始信号を検知すると、撮像部12B
に撮影を指示し、撮影したテクスチャ画像DTをテクス
チャ画像記憶領域M6に記憶する(#11)。投光部1
1Bおよび撮像部12Bを制御し、縞画像を取得する
(#12)。ステップ#11とステップ#12とが逆で
もよい。
DG1を生成する(#13)。積算画像DG1およびテ
クスチャ画像DTに基づいて、移動量DMを算出する
(#14)。移動量DMとしきい値θとを比較する(#
15)。移動量DMの方が大きい場合には、位置ずれが
あったものと判定し、ステップ#11に戻ってテクスチ
ャ画像DTの取得からやり直す。移動量DMの方が小さ
い場合には、3次元形状データDSを算出する(#1
6)。
化する(#21)。縞パターンの投影を指示し、光源1
13を発光させる(#22)。変数fを「0」に設定す
る(#23)。変数fをインクリメントする(#2
4)。撮像部12Bに撮影を指示し、画像データ(縞画
像)を取得する(#25)。マスク111の移動を指示
する(#26)。変数fが「4」以上であればリターン
する(#27)。
検出する(#31)。テクスチャ画像DTのエッジを検
出する(#32)。エッジ画像間の差分を計算する(#
33)。
画像DG1を生成し、積算画像DG1とテクスチャ画像
DTとに基づいて移動量DMを算出して位置ずれの有無
を検出する。したがって、短時間で位置ずれの有無を判
定することができる。なお、積算画像DG1とテクスチ
ャ画像DTとは同じではないが、エッジの検出を行って
比較することにより、対象物Qの表面の反射率の相違な
どによる輝度差に影響されることなく、対象物Qの位置
ずれの有無を検出することができる。 〔空間コード化法〕図6は空間コード化法による実施形
態の3次元形状入力装置1Cを示すブロック図、図7は
マスク111Cの一例を示す図、図8は全体的な処理の
流れを示すフローチャート、図9はパターン画像の取得
処理を示すフローチャート、図10は移動量算出処理を
示すフローチャートである。
いて、上に述べた3次元形状入力装置1Bと同様な機能
を有する部分については、同一の符合を付して説明を省
略しまたは簡略化する。
縞の組み合わせによってコード化された複数の縞パター
ンを有する。図7に示すマスク111Cは、4つの縞パ
ターン0〜3を有する。移動装置112Cによってマス
ク111Cが移動され、各縞パターン0〜3が投影され
るように順次位置決めされる。これら4つの縞パターン
0〜3を順に対象物Qに投影することによって、対象物
Qの表面が細分化され且つコード化され、コードによっ
て位置が特定される。
影された対象物Qの画像を撮影する。これによって4枚
の画像(パターン画像)が撮影され、パターン画像記憶
領域M1〜M4に記憶される。4枚のパターン画像に基
づいて、最大輝度画像DG2を生成する。最大輝度画像
DG2は、本発明の合成画像に相当する。最大輝度画像
DG2は、例えば、4枚のパターン画像の画素ごとに輝
度データの最大値を抽出することによって得られる。こ
のようにして得られた最大輝度画像DG2は、対象物Q
についてのカラー画像に近い画像である。生成した最大
輝度画像DG2は、最大輝度画像記憶領域M5に記憶さ
れる。
画像DTとが比較され、これらの間の位置ずれの有無が
判定される。図8において、ステップ#42でパターン
画像を取得する。パターン画像に基づいて、最大輝度画
像DG2を生成する(#43)。最大輝度画像DG2お
よびテクスチャ画像DTに基づいて、移動量DMを算出
する(#44)。
(#51)。縞パターン(f)の投影を指示する(#5
2)。変数fをインクリメントする(#53)。撮像部
12Cに撮影を指示し、画像データ(パターン画像)を
取得する(#54)。変数fが「4」以上であればリタ
ーンする(#55)。
ッジを検出する(#61)。テクスチャ画像DTのエッ
ジを検出する(#62)。エッジ画像間の差分を計算す
る(#63)。
て最大輝度画像DG2を生成し、最大輝度画像DG2と
テクスチャ画像DTとに基づいて移動量DMを算出して
位置ずれの有無を検出する。したがって、短時間で位置
ずれの有無を判定することができる。この実施形態にお
いても、対象物Qの表面の反射率の相違などによる輝度
差に影響されることなく、対象物Qの位置ずれの有無を
検出することができる。 〔光切断法その1〕図11は光切断法による実施形態の
3次元形状入力装置1Dを示すブロック図、図12は重
心演算回路73の構成を示すブロック図である。
一部を除いて、特開平10−206132号の図面の図
3および図11、並びに明細書のそれらの説明と同じで
ある。したがって、詳細については同公報を参照すれば
よい。
光学系40,50を有する。光学系40において、半導
体レーザ41が射出するレーザビームは、投光レンズ系
42を通過することによってスリット光Uとなり、ガル
バノミラー43によって偏向される。半導体レーザ41
のドライバ44、投光レンズ系42の駆動系45、およ
びガルバノミラー43の駆動系46は、システムコント
ローラ61によって制御される。
によって集光された光はビームスプリッタ52によって
分光される。半導体レーザ41の発振波長帯域の光は、
計測用のセンサ53に入射する。可視帯域の光は、モニ
タ用のカラーセンサ54に入射する。センサ53および
カラーセンサ54は、どちらもCCDエリアセンサであ
る。ズームユニット51は内焦型であり、入射光の一部
がオートフォーカシング(AF)に利用される。AF機
能は、AFセンサ57とレンズコントローラ58とフォ
ーカシング駆動系59によって実現される。ズーミング
駆動系60は電動ズーミングのために設けられている。
5からのクロックに同期してメモリ63に格納される。
カラーセンサ54による撮像情報は、ドライバ56から
のクロックに同期してカラー処理回路67へ転送され
る。カラー処理を受けた撮像情報は、NTSC変換回路
70およびアナログ出力端子32を経てオンライン出力
され、またはディジタル画像生成部68で量子化されて
カラー画像メモリ69に格納される。その後、カラー画
像データがカラー画像メモリ69からSCSIコントロ
ーラ66へ転送され、ディジタル出力端子33からオン
ライン出力され、または計測データと対応づけて記録メ
ディアに格納される。なお、カラー画像は、センサ53
による距離画像と同一の画角の像である。
換部を有する。メモリ63は、出力処理回路62から出
力される受光データを記憶する。メモリ制御回路63A
は、メモリ63への書込みおよび読出しのアドレス指定
を行う。
れた受光データに基づいて、対象物Qの形状に対応した
濃淡画像を生成して表示用メモリ74に出力し、また、
3次元位置を算出するための基となるデータを算出し出
力用メモリ64に出力する。LCDの画面には、表示用
メモリ74に記憶された濃淡画像、カラー画像メモリ6
9に記憶されたカラー画像などを表示する。
画像(テクスチャ画像DTに相当する)、および出力用
メモリ64に記憶されたデータ(積算画像に相当する)
は、位置ずれ判定部81に入力される。
常光データ記憶部731、減算部732、第1加算部7
33、第2加算部734、および除算部735からな
る。定常光データ記憶部731は、定常光データksを
記憶する。減算部732は、入力された受光データから
定常光データksを減算する。ここで、減算部732か
ら出力されるデータをあらためて受光データxiとす
る。第1加算部733は、i・xiをi=1〜32につ
いて加算し、その合計値を出力する。第2加算部734
は、xiをi=1〜32について加算し、その合計値を
出力する。除算部735は、第1加算部733の出力値
を第2加算部734の出力値で除し、重心ipを出力す
る。除算部735から出力された重心ipは、表示用メ
モリ74に記憶される。また、第1加算部733の出力
値および第2加算部734の出力値は、それぞれ出力用
メモリ64a,bに記憶される。出力用メモリ64a,
bに記憶されたデータは、SCSIコントローラ66を
介してディジタル出力端子からホストに出力され、また
は記録メディアに格納される。ホストにおいて、これら
のデータに基づいて3次元形状データDSが生成され
る。
て受光データの積算を行うことにより、積算画像が得ら
れる。つまり、第2加算部734から積算画像が出力さ
れ、これが出力用メモリ64aに記憶される。したがっ
て、出力用メモリ64aに記憶された積算画像を読み出
して位置ずれ判定部81に転送する。
ー画像と積算画像とに対し、エッジ検出などを行って比
較を行い、位置ずれの有無を判定する。位置ずれ判定部
81での処理は、先に述べた図5のフローチャートと同
様である。
算画像を生成することができ、これに基づいて位置ずれ
の検出を容易に行うことができる。 〔光切断法その2〕図13は他の実施形態の重心演算回
路73Eを示すブロック図である。
元形状入力装置1Dでは、重心演算回路73の第2加算
部734で積算画像(輝度積算画像)を生成し、位置ず
れ判定部81では積算画像を合成画像DGとして用い
た。これに対し、ここの実施形態では、重心演算回路7
3において最大輝度画像を生成し、位置ずれ判定部81
では最大輝度画像を合成画像DGとして用いる。
出部82において、減算部732から出力される受光デ
ータから、各画素における時系列データ最大値(最大受
光データ)を検出する。検出された最大受光データは、
出力用メモリ64cに記憶される。これにより、出力用
メモリ64cには、上に述べた最大輝度画像DG2に相
当する画像が記憶される。
81では、入力されたカラー画像と最大輝度画像とに対
し、エッジ検出などを行って比較を行い、位置ずれの有
無を判定する。
大輝度画像を生成することができ、これに基づいて位置
ずれの検出を容易に行うことができる。上に述べた実施
形態において、3次元処理装置3および3次元形状入力
装置1の全体または各部の構成、処理内容又は順序、処
理タイミング、画像または縞パターンの枚数、撮影回数
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。
スチャ撮影を行った際にそれらの間の位置ずれを迅速に
検出することができ、位置ずれに起因する多くの時間と
労力を軽減することができる。
を示すブロック図である。
形状入力装置を示すブロック図である。
る。
る。
力装置を示すブロック図である。
る。
である。
る。
置を示すブロック図である。
る。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】対象物を光学的に計測して当該対象物の3
次元形状データを生成するための計測データを取得する
3次元計測部と当該対象物のテクスチャ画像を取得する
ための撮影を行う撮影部とを有する3次元形状入力装置
であって、 前記3次元計測部により得られる計測データに基づい
て、対象物の疑似的な画像である合成画像を生成する合
成画像生成手段と、 前記撮影部によって得られるテクスチャ画像と前記合成
画像とを比較してそれらの間の位置ずれの有無を判定す
る判定手段と、 を有することを特徴とする3次元形状入力装置。 - 【請求項2】前記3次元計測部において、対象物にパタ
ーン光を投光することによって対象物についての複数の
画像を前記計測データとして取得し、 前記合成画像生成手段において、計測データである複数
の画像を合成することによって前記合成画像を生成す
る、 請求項1記載の3次元形状入力装置。 - 【請求項3】前記合成画像生成手段において、取得され
た計測データについて、時間軸に対する輝度値を画素ご
とに積算することによって前記合成画像を生成する、 請求項1記載の3次元形状入力装置。 - 【請求項4】前記合成画像生成手段において、取得され
た計測データについて、時間軸に対する最大輝度値を画
素ごとに抽出することによって前記合成画像を生成す
る、 請求項1記載の3次元形状入力装置。 - 【請求項5】対象物を光学的に計測して当該対象物の3
次元形状データを生成するための計測データを取得する
3次元計測部と当該対象物のテクスチャ画像を取得する
ための撮影を行う撮影部とを有する3次元形状入力装置
における3次元形状データとテクスチャ画像との位置ず
れを検出する方法であって、 前記3次元計測部により得られる計測データに基づい
て、対象物の疑似的な画像である合成画像を生成し、 生成された前記合成画像と前記撮影部により取得される
テクスチャ画像とを比較することにより、3次元形状デ
ータとテクスチャ画像との位置ずれを検出する、 ことを特徴とする位置ずれ検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083182A JP3925266B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083182A JP3925266B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003279332A true JP2003279332A (ja) | 2003-10-02 |
JP3925266B2 JP3925266B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=29231072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002083182A Expired - Fee Related JP3925266B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3925266B2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006104001A1 (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 3次元入力装置および3次元入力方法 |
WO2007034848A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Jfe Steel Corporation | 面歪の測定装置及び方法 |
JP2011530071A (ja) * | 2008-08-06 | 2011-12-15 | クリアフォーム インコーポレイティッド | 表面特徴の適応型3次元走査システム |
JP2012138023A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Maxell Finetech Ltd | 静脈画像取得装置、認証情報蓄積システムおよび個人認証システム |
JP2014059239A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Fujitsu Ltd | 形状計測装置及び形状計測方法 |
JP2015021760A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
JP2015021758A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
JP2015021761A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
JP2018044960A (ja) * | 2017-12-25 | 2018-03-22 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理装置用ヘッド部、三次元画像処理方法、三次元画像処理プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
WO2018079030A1 (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 三菱電機株式会社 | 距離計測装置、距離計測方法、及び距離計測プログラム |
JP2019082408A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | オムロン株式会社 | 光学式センサ及び検出方法 |
CN113506366A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-15 | 重庆大学 | 一种位错特征的三维图示化表示方法 |
CN115272568A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-11-01 | 重庆大学 | 一种位错界面特征三维可视化方法 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083182A patent/JP3925266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006104001A1 (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 3次元入力装置および3次元入力方法 |
WO2007034848A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Jfe Steel Corporation | 面歪の測定装置及び方法 |
KR101004473B1 (ko) | 2005-09-15 | 2010-12-31 | 제이에프이테크노리서치 가부시키가이샤 | 면왜곡의 측정장치 및 방법 |
US7869061B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-01-11 | Jfe Steel Corporation | Surface-distortion measuring device and method |
JP2011530071A (ja) * | 2008-08-06 | 2011-12-15 | クリアフォーム インコーポレイティッド | 表面特徴の適応型3次元走査システム |
JP2012138023A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Maxell Finetech Ltd | 静脈画像取得装置、認証情報蓄積システムおよび個人認証システム |
JP2014059239A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Fujitsu Ltd | 形状計測装置及び形状計測方法 |
JP2015021758A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
JP2015021760A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
JP2015021761A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
WO2018079030A1 (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 三菱電機株式会社 | 距離計測装置、距離計測方法、及び距離計測プログラム |
JPWO2018079030A1 (ja) * | 2016-10-27 | 2019-03-28 | 三菱電機株式会社 | 距離計測装置、距離計測方法、及び距離計測プログラム |
JP2019082408A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | オムロン株式会社 | 光学式センサ及び検出方法 |
JP2018044960A (ja) * | 2017-12-25 | 2018-03-22 | 株式会社キーエンス | 三次元画像処理装置、三次元画像処理装置用ヘッド部、三次元画像処理方法、三次元画像処理プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
CN113506366A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-15 | 重庆大学 | 一种位错特征的三维图示化表示方法 |
CN113506366B (zh) * | 2021-08-06 | 2024-03-26 | 重庆大学 | 一种位错特征的三维可视化方法 |
CN115272568A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-11-01 | 重庆大学 | 一种位错界面特征三维可视化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3925266B2 (ja) | 2007-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang | High-speed 3D shape measurement with structured light methods: A review | |
US10935371B2 (en) | Three-dimensional triangulational scanner with background light cancellation | |
JP5583761B2 (ja) | 動的基準フレームを用いた3次元表面検出方法及び装置 | |
JP3417377B2 (ja) | 三次元形状計測方法及び装置並びに記録媒体 | |
US9170097B2 (en) | Hybrid system | |
US20120281087A1 (en) | Three-dimensional scanner for hand-held phones | |
JP3925266B2 (ja) | 3次元形状入力装置および位置ずれ検出方法 | |
JP7413372B2 (ja) | 対向配置チャネルを有する三次元センサ | |
JP2017075887A (ja) | 振動検出装置、検査装置、振動検出方法、及び振動検出プログラム | |
US20210055420A1 (en) | Base for spherical laser scanner and method for three-dimensional measurement of an area | |
US11333485B2 (en) | Alignment method for a beam-directing unit of an interferometric measuring device, and measuring device for carrying out an interferometric measurement by means of laser radiation | |
JP6719494B2 (ja) | 追尾レーザー距離計測器の駆動計測で、3次元の数値駆動の制御機器の3次元の駆動数値を演算する方法。 | |
WO2020031603A1 (ja) | 距離計測装置、距離計測システム、および距離計測方法、並びにプログラム | |
JP2000304508A (ja) | 3次元入力装置 | |
JP4944633B2 (ja) | 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法 | |
JP2000180137A (ja) | 形状計測装置および形状表示方法 | |
JP2001324313A (ja) | 三次元形状計測装置 | |
JP2016008837A (ja) | 形状測定方法、形状測定装置、構造物製造システム、構造物製造方法、及び形状測定プログラム | |
US11879725B2 (en) | Optical measuring method and optical measuring device | |
JP3013690B2 (ja) | 3次元曲面形状の測定方法及び装置 | |
JP2001227921A (ja) | レンジファインダ装置 | |
JP2001183120A (ja) | 3次元入力方法及び3次元入力装置 | |
KR101765257B1 (ko) | 삼차원 영상 정보 획득 방법 및 이를 구현한 컴퓨팅 장치 | |
JP2000171222A (ja) | 3次元入力方法及び3次元入力装置 | |
JP2004085371A (ja) | 非接触式形状計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040927 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040928 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140309 Year of fee payment: 7 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |