JP2006153654A - 三次元計測装置および三次元計測方法 - Google Patents
三次元計測装置および三次元計測方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】計測対象物を撮像して近赤外画像およびカラー画像を得るマルチスペクトルカメラ1と、このマルチスペクトルカメラ1により複数の視点からそれぞれ撮像され得られた計測対象物の近赤外画像およびカラー画像から計測対象物の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段11と、この輪郭抽出手段11によりそれぞれ近赤外画像およびカラー画像から抽出された輪郭の各点について確信度を算出して複数の視点からそれぞれ見た計測対象物の真の輪郭を推定する輪郭推定手段12とを有し、マルチスペクトルカメラ1により撮像され、輪郭抽出手段11により近赤外画像およびカラー画像から抽出された輪郭の各点について、輪郭推定手段12により確信度が算出され、複数の視点からそれぞれ見た計測対象物の真の輪郭が推定される。
【選択図】 図2
Description
図1は本発明の第1の実施の形態における大型高温物体の三次元計測装置の全体構成を示す概念図、図2は図1の三次元計測装置の詳細な構成を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、温度が600〜1200℃、長さ10m、直径3m程度の鍛造物を計測対象物Aとした場合の例を示す。
(2)ステップS201で抽出された輪郭EIRと(1)で求めた近似曲線との平均偏差eを求める。
(3)この領域で抽出された輪郭の画素総数PNを計算する。
(4)次式により、確信度AIRを求める。
A=90%、B=70%、C=50%としたとき、
(1)EIR>Aであれば、EIRを正しい輪郭とする。
(2)EIR>BかつEC>Bであれば、EIRを正しい輪郭とする。
(3)EIR>BかつEC>Cであれば、EIRを輪郭候補とする。
(4)EIR<CかつEC<Cであれば、EIRは輪郭ではないとする。
図8は本発明の第2の実施の形態における大型高温物体の三次元計測装置の全体構成を示す概念図である。第2実施形態においては、計測対象物Aとしての大型物体に対して、計測精度を向上し、計測時間を短縮するために、第1実施形態における三次元計測装置に局所領域用のマルチスペクトルカメラ5a,5b,5cを数台増設した構成である。
図9は本発明の第3の実施の形態における大型高温物体の三次元計測装置の全体構成を示す概念図である。第3実施形態においては、計測対象物Aとしての大型物体に対して、計測精度を向上し、計測時間を短縮すると同時に、カメラの台数を削減し、設備コストを節約する。このため、第1実施形態における三次元計測装置のマルチスペクトルカメラ1に代えて、局所領域用のマルチスペクトルカメラ5a,5bを数台設置した構成である。
2 コンピュータ
3,6a,6b,6c,8 データ伝送ケーブル
4 ディスプレイ
7 画像データ伝送処理装置
Claims (11)
- 計測対象物を撮像して近赤外画像およびカラー画像を得る撮像手段と、
この撮像手段により複数の視点からそれぞれ撮像され得られた計測対象物の近赤外画像およびカラー画像から前記計測対象物の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段と、
この輪郭抽出手段によりそれぞれ近赤外画像およびカラー画像から抽出された輪郭の各点について確信度を算出して前記複数の視点からそれぞれ見た前記計測対象物の真の輪郭を推定する輪郭推定手段と
を有する三次元計測装置。 - 前記輪郭推定手段により推定された前記複数の視点からそれぞれ見た前記計測対象物の真の輪郭から計測点の三次元空間座標を算出する計測点座標算出手段を有する請求項1記載の三次元計測装置。
- 前記輪郭推定手段により推定された前記複数の視点からそれぞれ見た前記計測対象物の真の輪郭に基づいて前記計測対象物の物理量を算出する手段を有する請求項1または2に記載の三次元計測装置。
- 前記計測点座標算出手段により算出された前記計測点の三次元空間座標に基づいて前記計測対象物の物理量を算出する手段を有する請求項2または3に記載の三次元計測装置。
- 前記物理量は、前記計測対象物の三次元空間座標、寸法または形状である請求項3または4に記載の三次元計測装置。
- 前記寸法は、前記計測対象物の長さ、幅、断面形状、軸の偏芯または曲がりの寸法である請求項5記載の三次元計測装置。
- 前記撮像手段は、可視光から近赤外までの感光範囲を有するマルチスペクトルカメラにより撮像するものである請求項1から6のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記輪郭抽出手段は、ハフ変換により前記輪郭を構成する各線分を抽出するものである請求項1から7のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記撮像手段により撮像され得られた近赤外画像の強度値変化とカラー画像の強度値変化とを比較することにより前記計測対象物の温度を算出し、この算出した温度により前記計測対象物の熱膨張による輪郭の形状変化を補正する形状補正手段を有する請求項1から8のいずれかに記載の三次元計測装置。
- コンピュータを、
計測対象物を撮像して近赤外画像およびカラー画像を得る撮像手段により複数の視点からそれぞれ撮像され得られた計測対象物の近赤外画像およびカラー画像から前記計測対象物の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出手段と、
この輪郭抽出手段によりそれぞれ近赤外画像およびカラー画像から抽出された輪郭の各点について確信度を算出して前記複数の視点からそれぞれ見た前記計測対象物の真の輪郭を推定する輪郭推定手段と
して機能させるための三次元計測プログラム。 - 計測対象物を複数の視点からそれぞれ撮像して近赤外画像およびカラー画像を得る撮像ステップと、
この撮像ステップにより複数の視点からそれぞれ撮像され得られた計測対象物の近赤外画像およびカラー画像から前記計測対象物の輪郭をそれぞれ抽出する輪郭抽出ステップと、
この輪郭抽出ステップによりそれぞれ近赤外画像およびカラー画像から抽出された輪郭の各点について確信度を算出して前記複数の視点からそれぞれ見た前記計測対象物の真の輪郭を推定する輪郭推定ステップと
を含む三次元計測方法。
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