JP2013120092A - 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】パターン光を計測対象物へ投影する投影部と、計測対象物へ投影されたパターン光を撮像素子に階調分布として結像させ、飽和光量を超過する露光では最大階調値を階調点ごとに出力し、飽和光量以下の露光では当該露光に対応する階調値を階調点ごとに出力する撮像部と、撮像部により出力された第1の輝度パターン光の階調分布と、第2の輝度パターン光の階調分布と、を各々補間して個々の階調交点を算出する算出部と、を備える情報処理装置であって、個々の階調交点の算出に使用される各階調交点の4つの隣接階調点の階調値が最大階調値より小さくなるように、且つ、隣接階調点以外の少なくとも1つの階調点の階調値が最大階調値と等しくなるように、撮像素子に入射される光量を調節する光量調節部を備える。
【選択図】 図10
Description
第1の輝度パターン光または輝度分布が異なる第2の輝度パターン光を計測対象物へ投影する投影手段と、
前記計測対象物へ投影された前記パターン光を撮像素子に階調分布として結像させ、飽和光量を超過する露光では最大階調値を階調点ごとに出力し、前記飽和光量以下の露光では当該露光に対応する階調値を階調点ごとに出力する撮像手段と、
前記撮像手段により出力された前記第1の輝度パターン光の階調分布と、前記第2の輝度パターン光の階調分布と、を各々補間して個々の階調交点を算出する算出手段と、
を備える情報処理装置であって、
前記個々の階調交点の算出に使用される各階調交点の隣接階調点の階調値が前記最大階調値より小さくなるように、且つ、前記隣接階調点以外の少なくとも1つの階調点の階調値が前記最大階調値と等しくなるように、前記撮像素子に入射される光量を調節する光量調節手段を備えることを特徴とする。
図1(a)を参照して、本発明に係る情報処理装置としての機能を有する三次元計測装置の構成を説明する。三次元計測装置は、投影部102と、撮像部103と、パーソナル・コンピュータ104と、パーソナル・コンピュータ106とを備えており、計測対象物101の三次元位置を計測する。投影部102は、例えばプロジェクタであり、所定の輝度パターン光を所定のタイミングで計測対象物101へ投影する。撮像部103は、例えばCCDカメラであり、計測対象物101へ投影された輝度パターン光を撮像素子に階調分布として結像させ、飽和光量を超過する露光では最大階調値を階調点ごとに出力し、飽和光量以下の露光では当該露光に対応する階調値を階調点ごとに出力する。
次に、図3のフローチャートを参照して、第1実施形態に係る前準備計測の処理手順を説明する。前準備計測処理とは、撮像素子へ入射する光量の調節値を算出する処理である。
撮像素子の最大階調値 >= Lt >= 撮像素子の最大階調値 × (L1/Lmax)
という関係を満たすように設定する。例えば、目標階調値Ltは上記範囲の最大値としてもよいし、最大値と最小値の平均としてもよい。ここでL1の値を120、Lmaxの値を160、撮像素子の最大階調値を255とすると、
255 >= Lt >= 255×120/160=191
となる。ここでは、最大値255と最小値191の平均値223を目標階調値Ltとして設定する。
図5のフローチャートを参照して、第2実施形態に係る前準備計測の処理手順を説明する。ステップS501において、投影部102は、所定の範囲で一様の輝度値を有する一様パターンを計測対象物101へ投影する。そして撮像部103は、一様パターンが投影された計測対象物101を撮像する。その結果、階調分布G0が取得される。ここで、所定の範囲とは、計測対象物101へ投影され、少なくとも1つの隣り合う交点と交点との間のことを指す。
図7のフローチャートを参照して、第3実施形態に係る前準備計測の処理手順を説明する。ステップS701において、投影部102は、明部と暗部とが交互に配置された第1の輝度パターン105−aを計測対象物101へ投影する。そして、撮像部103は、輝度パターン105−aが投影された計測対象物101を撮像する。その結果、階調分布G1が取得される。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (5)
- 第1の輝度パターン光または輝度分布が異なる第2の輝度パターン光を計測対象物へ投影する投影手段と、
前記計測対象物へ投影された前記パターン光を撮像素子に階調分布として結像させ、飽和光量を超過する露光では最大階調値を階調点ごとに出力し、前記飽和光量以下の露光では当該露光に対応する階調値を階調点ごとに出力する撮像手段と、
前記撮像手段により出力された前記第1の輝度パターン光の階調分布と、前記第2の輝度パターン光の階調分布と、を各々補間して個々の階調交点を算出する算出手段と、
を備える情報処理装置であって、
前記個々の階調交点の算出に使用される各階調交点の隣接階調点の階調値が前記最大階調値より小さくなるように、且つ、前記隣接階調点以外の少なくとも1つの階調点の階調値が前記最大階調値と等しくなるように、前記撮像素子に入射される光量を調節する光量調節手段を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記光量調節手段は、前記個々の階調交点の算出に使用される各階調交点の隣接階調点の階調値が前記最大階調値より小さい状態を満たす中で、前記撮像素子に入射される光量を最大に調節することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記光量調節手段は、前記パターン光を投影する前記投影手段の投影光量、前記撮像手段の露光時間、または前記撮像手段のゲインの少なくとも1つを調節することにより、前記撮像素子に入射される光量を調節することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 投影手段が、第1の輝度パターン光または輝度分布が異なる第2の輝度パターン光を計測対象物へ投影する投影工程と、
撮像手段が、前記計測対象物へ投影された前記パターン光を撮像素子に階調分布として結像させ、飽和光量を超過する露光では最大階調値を階調点ごとに出力し、前記飽和光量以下の露光では当該露光に対応する階調値を階調点ごとに出力する撮像工程と、
算出手段が、前記撮像工程により出力された前記第1の輝度パターン光の階調分布と、前記第2の輝度パターン光の階調分布と、を各々補間して個々の階調交点を算出する算出工程と、
を有する情報処理装置の制御方法であって、
光量調節手段が、前記個々の階調交点の算出に使用される各階調交点の4つの隣接階調点の階調値が前記最大階調値より小さくなるように、且つ、前記隣接階調点以外の少なくとも1つの階調点の階調値が前記最大階調値と等しくなるように、前記撮像素子に入射される光量を調節する光量調節工程を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - 請求項4に記載の情報処理装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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