JP2016040539A - Noise detector and noise detection method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、パターン光投影法を用いた場合に生じるノイズを検出するノイズ検出装置及びノイズ検出方法に関するものである。 The present invention relates to a noise detection apparatus and a noise detection method for detecting noise generated when a pattern light projection method is used.
従来から、パターン光投影法を利用した3次元計測方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に開示された方法では、コード化された複数の投影パターンを計測対象物に照射した状態で撮像を行う。そして、各投影パターンで得られた画像を画素毎に明暗で2値化し、2値化パターンの内容に基づいて空間を符号化する。そして、その符号化結果によって三角測量を実施し、計測対象物の3次元形状を演算する。
Conventionally, a three-dimensional measurement method using a pattern light projection method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the method disclosed in
パターン光投影法で用いる投影パターンの例として「バイナリコードパターン」がある。このバイナリコードパターンは、2進数による数値表現を利用したものである。例えば3枚の投影パターンで空間を8個に符号化する場合には、図5のような投影パターンとなる。そして、この投影パターンの光が照射されている領域を「1」とし、照射されていない領域を「0」とすることで、図6に示すように空間を符号化することができる。 An example of a projection pattern used in the pattern light projection method is “binary code pattern”. This binary code pattern uses a numerical representation in binary numbers. For example, when encoding three spaces with eight projection patterns, the projection pattern is as shown in FIG. Then, by setting the area irradiated with light of this projection pattern to “1” and the area not irradiated to “0”, the space can be encoded as shown in FIG.
また、計測領域のそれぞれの領域が「1」なのか「0」なのかを判断する方法として、投影パターンの明暗を反転させたパターン(反転パターン)の光も照射して撮像し、投影パターンとその反転パターンで得られた輝度値の大小関係から判断する方法が一般的に実施されている。例えば、投影パターン及び反転パターンで得られた画像の注目点の輝度値を取得し、「投影パターンで得られた輝度値>反転パターンで得られた輝度値」ならば注目点は投影パターンの光が照射されている点だと判断し、その逆ならば照射されていない点だと判断する。 Further, as a method for determining whether each area of the measurement area is “1” or “0”, the projection pattern is irradiated with light of a pattern (inversion pattern) obtained by inverting the brightness of the projection pattern. A method of judging from the magnitude relationship of luminance values obtained with the inversion pattern is generally implemented. For example, if the brightness value of the target point of the image obtained with the projection pattern and the reverse pattern is acquired and “the brightness value obtained with the projection pattern> the brightness value obtained with the reverse pattern”, the target point is the light of the projection pattern. Is determined to be an illuminated point, and vice versa.
一方、パターン光投影法では、計測対象物に照射した投影パターンの明暗や濃淡を用いて空間を符号化して三角測量に基づいた3次元計測を行うため、符号化に誤りが発生すると3次元計測にも誤りが発生する。
例えば、計測対象物の凹凸等により投影パターンの光が凹凸面で反射された場合、その反射光が本来照射されていないはずの領域に照射されてしまう場合がある。この場合、この領域では正しい投影パターンの明暗や濃淡が得られず、符号化に誤りが発生する恐れがある。
On the other hand, in the pattern light projection method, since the space is encoded using the light and darkness and shading of the projection pattern irradiated to the measurement object and three-dimensional measurement is performed based on triangulation, three-dimensional measurement is performed when an error occurs in encoding. An error also occurs.
For example, when the light of the projection pattern is reflected by the uneven surface due to the unevenness of the measurement object, the reflected light may be irradiated to the region that should not have been originally irradiated. In this case, in this region, it is not possible to obtain the light and darkness and lightness and darkness of the correct projection pattern, which may cause an error in encoding.
具体例として、図7に示すように、計測対象物(凹型のワーク10)をトレー11上に配置し、ワーク10に対して投影機1を斜め上に配置し、撮像装置2を真上に配置して、計6枚のバイナリコードパターン(図5に示す3枚の投影パターンとそれぞれの反転パターン)で符号化を行う場合を考える。
As a specific example, as shown in FIG. 7, a measurement object (concave workpiece 10) is arranged on a
図7に示す計測環境において、図5の第1の投影パターンとその反転パターンの光を照射した場合を図8に示す。図8(a),(b)におけるトレー11の明暗は、トレー11の上にワーク10がない場合での光の照射領域を示し、白い範囲は光が照射される領域であり、黒い範囲は光が照射されない領域である。また、図8(a),(b)に示す状態において撮像装置2により撮像された画像のうち、注目点(図中の丸点)での輝度値を図8(c)に示す。
In the measurement environment shown in FIG. 7, the case where the light of the 1st projection pattern of FIG. 5 and its inversion pattern is irradiated is shown in FIG. The light and darkness of the
ここで、トレー11上にワーク10がない場合には、注目点での輝度値は、第1の投影パターンでは高くなり、その反転パターンでは低くなる。一方、トレー11上にワーク10がある場合では、第1の投影パターンの光を照射した場合には、図8(a)の破線より右側に位置する直接光はワーク10の手前の側壁により遮られてしまうが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。また、反転パターンでは低い輝度値となる。よって、図8(c)に示すように、第1の投影パターンの輝度値が反転パターンの輝度値に対して高くなり、光が照射されている点と判断されるため、偶然問題のない結果が得られる。なお図8では、反射光が強く得られる場合を示したが、得られる輝度値の大きさは、光が遮蔽又は反射される条件によって異なる。
Here, when there is no
次に、図7に示す計測環境において、図5の第2の投影パターンとその反転パターンの光を照射した場合を図9に示す。また、図9(a),(b)に示す状態において撮像装置2により撮像された画像のうち、注目点(図中の丸点)での輝度値を図9(c)に示す。
Next, FIG. 9 shows a case where light of the second projection pattern of FIG. 5 and its inverted pattern is irradiated in the measurement environment shown in FIG. Also, FIG. 9C shows the luminance value at the point of interest (circle point in the figure) among the images taken by the
ここで、トレー11上にワーク10がない場合には、注目点での輝度値は、第2の投影パターンでは低くなり、その反転パターンでは高くなる。一方、トレー11上にワーク10がある場合では、第2の投影パターンの光を照射した場合には、本来光は照射されないが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。また、反転パターンでも、図9(b)の破線より右側に位置する直接光はワーク10の手前の側壁により遮られてしまうが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。ここで、投影パターンの光が照射されているかいないかの判断は画像から得られる輝度値の大小で判断しているため、図9(c)に示すように投影パターンと反転パターンでの輝度値がほぼ等しい場合、正しい判断が行えない。よって、符号化誤りに繋がる恐れがある。なお図9では、投影パターンと反転パターンとの輝度値がほぼ等しい場合を示したが、輝度値の差の大きさは、光が遮蔽又は反射される条件によって異なる。
Here, when there is no
次に、図7に示す計測環境において、図5の第3の投影パターンとその反転パターンの光を照射した場合を図10に示す。また、図10(a),(b)に示す状態において撮像装置2により撮像された画像のうち、注目点(図中の丸点)での輝度値を図10(c)に示す。
Next, FIG. 10 shows a case where light of the third projection pattern of FIG. 5 and its inverted pattern is irradiated in the measurement environment shown in FIG. FIG. 10C shows the luminance value at the point of interest (the circle in the figure) among the images taken by the
ここで、トレー11上にワーク10がない場合、注目点での輝度値は、第3の投影パターンでは低くなり、その反転パターンでは高くなる。一方、トレー11上にワーク10がある場合では、第3の投影パターンの光を照射した場合には、本来光は照射されないが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。また、反転パターンでも、図10(b)の破線より右側に位置する直接光はワーク10の手前の側壁により遮られてしまうが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。ここで、投影パターンの光が照射されているかいないかの判断は画像から得られる輝度値の大小で判断しているため、図10(c)に示すように投影パターンと反転パターンでの輝度値がほぼ等しい場合、正しい判断が行えない。よって、符号化誤りに繋がる恐れがある。なお図10では、投影パターンと反転パターンとの輝度値がほぼ等しい場合を示したが、輝度値の差の大きさは、光が遮蔽又は反射される条件によって異なる。
Here, when there is no
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、計測対象物に対してパターン光投影法により3次元計測を行う場合に、ノイズを検出することができるノイズ検出装置及びノイズ検出方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a noise detection apparatus and noise capable of detecting noise when performing three-dimensional measurement on a measurement object by a pattern light projection method. It aims to provide a detection method.
この発明に係るノイズ検出装置は、計測領域の全体に光を照射するよう投影機を制御する全照射制御部と、計測領域の全体に光を照射しないよう投影機を制御する無照射制御部と、全照射制御部及び無照射制御部により投影機による光の照射が制御された状態において撮像装置により撮像された両画像の輝度値に基づいて、当該画像の各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定する閾値設定部と、3次元計測において投影機により投影パターン及びその反転パターンの光が照射された状態で撮像装置により撮像された両画像の輝度値の差分が、閾値設定部により設定された該当座標の閾値以下であるかを判定し、当該閾値以下である当該投影パターンが規定枚数以上ある場合に当該座標をノイズとして検出するノイズ検出部と、ノイズ検出部によりノイズが検出された座標の情報を除去するノイズ除去部とを備えたものである。 The noise detection device according to the present invention includes an entire irradiation control unit that controls the projector to irradiate the entire measurement region, and a non-irradiation control unit that controls the projector so that the entire measurement region is not irradiated with light. In order to detect noise for each coordinate of the image based on the luminance value of both images captured by the imaging device in a state where the irradiation of light by the projector is controlled by the total irradiation control unit and the non-irradiation control unit The difference between the brightness values of the two images captured by the imaging device in a state in which the projection pattern and the light of the inverted pattern are irradiated by the projector in the three-dimensional measurement is set by the threshold setting unit. A noise detection unit that determines whether or not the number of projection patterns that are less than or equal to the threshold value is equal to or greater than a predetermined number, and that detects the coordinates as noise; In which noise is a noise removing unit that removes the information of the detected coordinates by parts.
この発明によれば、上記のように構成したので、計測対象物に対してパターン光投影法により3次元計測を行う場合に、ノイズを検出することができる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, when performing three-dimensional measurement with respect to a measurement object by the pattern light projection method, noise can be detected.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
3次元計測システムは、図1に示すように、投影機1、撮像装置2、記憶装置3及び処理装置4から構成されている。なお以下では、パターン光投影法として空間コード化法を用いた場合を示すが、その他の方法を用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the three-dimensional measurement system includes a
投影機1は、処理装置4による制御に従い、計測対象物が置かれた計測領域に対し、保持しているコード化された複数の投影パターン及びその反転パターンの光を照射するものである。この投影機1としては、例えばプロジェクタが挙げられる。また、投影パターンとしては、例えば図5に示すバイナリコードパターンが挙げられる。
The
撮像装置2は、処理装置4による制御に従い、投影機1により光が照射された状態で計測領域を撮像するものである。
記憶装置3は、撮像装置2により撮像された画像を記憶するものである。この記憶装置3は、HDD、DVD、メモリ等によって構成される。
The
The
処理装置4は、投影機1及び撮像装置2を制御して光の照射及び撮像を行わせ、記憶装置3に記憶された画像に基づいて計測対象物の3次元計測を行うものである。この際、処理装置4は、上記画像に基づいて画素毎に明暗で2値化し、2値化パターンの内容に基づいて空間を符号化し、その符号化結果によって三角測量を実施することで計測対象物の3次元形状を演算する。この処理装置4は、ソフトウェアに基づくCPUを用いたプログラム処理によって実行される。
The
次に、3次元計測システムに用いられ、3次元計測におけるノイズを検出するノイズ検出装置の構成について、図2を参照しながら説明する。なお図2では、ノイズ検出装置の機能が3次元計測システムの処理装置4に内蔵された場合について示す。
ノイズ検出装置は、図2に示すように、全照射制御部41、無照射制御部42、閾値設定部43、閾値保持部44、ノイズ検出部45及びノイズ除去部46から構成されている。このノイズ検出装置は、ソフトウェアに基づくCPUを用いたプログラム処理によって実行される。
Next, the configuration of a noise detection apparatus that is used in the three-dimensional measurement system and detects noise in the three-dimensional measurement will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a case where the function of the noise detection device is built in the
As shown in FIG. 2, the noise detection apparatus includes an all-
全照射制御部41は、計測領域の全体に光を照射するよう投影機1を制御するものである。また、無照射制御部42は、計測領域の全体に光を照射しないよう投影機1を制御するものである。
また、投影機1は、投影パターンとして、計測領域の全体に光を照射するパターン(全照射パターン)と、計測領域の全体に光を照射しないパターン(無照射パターン)とを保持している。そして、投影機1は、全照射制御部41と無照射制御部42による制御に従い、上記2つのパターンを用いて光の照射を制御する。
The total
Further, the
閾値設定部43は、全照射制御部41及び無照射制御部42により投影機1による光の照射が制御された状態において撮像装置2により撮像された両画像の輝度値に基づいて、当該画像の各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定するものである。この際、閾値設定部43は、全照射制御部41及び無照射制御部42により得られた両画像の輝度値の差分の範囲内の値(例えば差分の半分の輝度値)を閾値として設定する。
The threshold
閾値保持部44は、閾値設定部43により設定された各座標に対する閾値を示すデータを保持するものである。この閾値保持部44は、HDD、DVD、メモリ等によって構成される。
The threshold
ノイズ検出部45は、3次元計測において投影機1により投影パターン及びその反転パターンの光が照射された状態で撮像装置2により撮像された両画像の輝度値の差分が、閾値設定部43により設定されて閾値保持部44に記憶されている該当座標の閾値以下であるかを判定し、当該閾値以下である投影パターンが規定枚数以上(例えば1枚以上)ある場合に当該座標をノイズとして検出するものである。また、ノイズ検出部45は、閾値設定部43に設定された閾値が規定値を下回っている場合には、その時点で該当座標をノイズとして検出する。
In the
ノイズ除去部46は、ノイズ検出部45によりノイズが検出された座標の情報を除去するものである。
The
次に、上記のように構成されたノイズ検出装置の動作について、図3を参照しながら説明する。なお以下では、具体例として、図7に示すように、計測対象物(凹型のワーク10)をトレー11上に配置し、ワーク10に対して投影機1を斜め上に配置し、撮像装置2を真上に配置した場合を考える。
Next, the operation of the noise detection apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. In the following, as a specific example, as shown in FIG. 7, the measurement object (concave workpiece 10) is arranged on the
ノイズ検出装置の動作では、図3に示すように、まず、全照射制御部41は、計測領域の全体に光を照射するよう投影機1を制御する(ステップST1、全照射制御ステップ)。そして、投影機1は、この制御に応じて、計測領域に対して全照射パターンの光を照射し、撮像装置2はその際の計測領域を撮像する。この撮像装置2により撮像された画像は記憶装置3に記憶される。
In the operation of the noise detection apparatus, as shown in FIG. 3, first, the total
次いで、無照射制御部42は、計測領域の全体に光を照射しないよう投影機1を制御する(ステップST2、無照射制御ステップ)。そして、投影機1は、この制御に応じて、計測領域に対して無照射パターンにより光を無照射とし、撮像装置2はその際の計測領域を撮像する。この撮像装置2により撮像された画像は記憶装置3に記憶される。
Next, the
図7に示す計測環境において、全照射パターンと無照射パターンにより光の照射を制御した場合を図4に示す。図4(a),(b)におけるトレー11の明暗は、トレー11の上にワーク10がない場合での光の照射領域を示し、白い範囲は光が照射される領域であり、黒い領域は光が照射されない領域である。また、図4(a),(b)に示す状態において撮像装置2により撮像された画像のうち、注目点(図中の丸点)での輝度値を図4(c)に示す。
この図4に示すように、凹型のワーク10に対して全照射パターンの光を照射した場合には、図4(a)の破線より右側に位置する直接光はワーク10の手前の側壁により遮られてしまうが、奥の側壁による反射光が注目点に到達するため高い輝度値が得られる。また、無照射パターンでは低い輝度値となる。
In the measurement environment shown in FIG. 7, the case where light irradiation is controlled by the whole irradiation pattern and the non-irradiation pattern is shown in FIG. The brightness of the
As shown in FIG. 4, when the
次いで、閾値設定部43は、全照射制御部41及び無照射制御部42により投影機1による光の照射が制御された状態において撮像装置2により撮像された両画像の輝度値に基づいて、当該画像の各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定する(ステップST3、閾値設定ステップ)。この際、閾値設定部43は、各座標に対して、例えば下式(1)に基づいて閾値を設定する。
閾値=(|全照射パターンで得られた輝度値−無照射パターンで得られた輝度値|)/2 (1)
Next, the
Threshold = (| luminance value obtained with all irradiation patterns−luminance value obtained with no irradiation patterns |) / 2 (1)
例えば、図4に示す注目点において、全照射パターンで得られた輝度値が200であり、無照射パターンで得られた輝度値が10であるとする。この場合、注目点での閾値は、上式(1)より、(|200−10|)/2=95となる。
また、ノイズ検出部45は、閾値設定部43に設定された閾値が規定値(例えば20)を下回っている場合には、該当座標は凹凸等によって照射パターンの光が遮蔽された領域であると判断し、その時点で該当座標をノイズとして検出する。
For example, it is assumed that the luminance value obtained with the entire irradiation pattern is 200 and the luminance value obtained with the non-irradiation pattern is 10 at the attention point shown in FIG. In this case, the threshold value at the attention point is (| 200−10 |) / 2 = 95 from the above equation (1).
In addition, when the threshold set in the
この閾値設定部43により設定された各座標に対する閾値を示すデータは、閾値保持部44に保持される。
Data indicating the threshold value for each coordinate set by the threshold
そして、3次元計測システムは、各投影パターン及びその反転パターンの光の照射及び撮像を行う。すなわち、投影機1は、処理装置4による制御に従い、計測領域に対し、各投影パターン及びその反転パターンの光を照射する。また、撮像装置2は、処理装置4による制御に従い、投影機1により光の照射が制御された状態で計測領域を撮像する。そして、記憶装置3は、撮像装置2により撮像された画像を記憶する。
Then, the three-dimensional measurement system performs light irradiation and imaging of each projection pattern and its inverted pattern. That is, the
この際、図7に示す計測環境において、図5に示す3枚のバイナリコードパターンとその明暗を反転させた反転パターンで空間を8個に区分する場合、照射イメージは図8〜10のようになる。 In this case, in the measurement environment shown in FIG. 7, when the space is divided into eight spaces by the three binary code patterns shown in FIG. 5 and the inverted pattern obtained by inverting the brightness, the irradiation image is as shown in FIGS. Become.
次いで、ノイズ検出部45は、3次元計測において投影機1により投影パターン及びその反転パターンの光が照射された状態で撮像装置2により撮像された両画像の輝度値の差分が、閾値設定部43により設定された該当座標の閾値以下であるかを判定し、当該閾値以下である投影パターンが規定枚数以上ある場合に当該座標をノイズとして検出する(ステップST5、ノイズ検出ステップ)。以下では、輝度値の差分が閾値以下となるパターンが1枚以上ある場合にはノイズとして検出するものとする。
Next, the
例えば、図8の場合には、第1の投影パターンの輝度値と反転パターンの輝度値との差分が大きく、閾値より大きくなる。一方、図9,10の場合には、第2,3の投影パターンの輝度値と反転パターンの輝度値との差分が小さく、閾値以下となる。よって、図8〜10に示す注目点はノイズであると判定する。 For example, in the case of FIG. 8, the difference between the luminance value of the first projection pattern and the luminance value of the inversion pattern is large and larger than the threshold value. On the other hand, in the case of FIGS. 9 and 10, the difference between the luminance values of the second and third projection patterns and the luminance value of the inversion pattern is small and is equal to or less than the threshold value. Therefore, it is determined that the attention point shown in FIGS.
次いで、ノイズ除去部46は、ノイズ検出部45によりノイズが検出された座標の情報を除去する(ステップST6、ノイズ除去ステップ)。情報の除去方法は座標毎に紐付けられたフラグ情報を付与する等複数の手法があり、何れの手法を使用してもよい。
そして、この処理を画像の全ての座標に対して行うことで、符号化誤りが発生する恐れの高い領域をノイズとして除去することが可能となる。
Next, the
Then, by performing this process on all the coordinates of the image, it is possible to remove, as noise, an area where there is a high possibility that an encoding error will occur.
その後、3次元計測システムでは、記憶装置3に保存された画像を用いて計測対象物の3次元計測を行う。すなわち、符号化は一般的に行われているように、「投影パターンで得られた輝度値>反転パターンで得られた輝度値」ならば、注目点は投影パターンの光が照射されている点だと判断し、その逆ならば照射されていない点だと判断し、使用した投影パターンに応じた符号化を行う(バイナリコードパターンなら2進数を利用した符号化となり、符号化方法は投影パターンに応じて変化する)。
Thereafter, in the three-dimensional measurement system, a three-dimensional measurement of the measurement object is performed using an image stored in the
以上のように、この実施の形態1によれば、計測領域の全体を照射した場合と、照射しなかった場合を撮像し、その両画像から各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定し、投影パターンと反転パターンの照射結果から得られる輝度値の差分が閾値以下である領域をノイズとして除去するように構成したので、計測対象物に対してパターン光投影法により3次元計測を行う場合に、凹凸等によるノイズを検出することができる。 As described above, according to the first embodiment, a case where the entire measurement region is irradiated and a case where the entire measurement region is not irradiated are picked up, and a threshold for noise detection is set for each coordinate from both images. In addition, since the region where the difference between the luminance values obtained from the irradiation result of the projection pattern and the reverse pattern is equal to or less than the threshold value is removed as noise, three-dimensional measurement is performed on the measurement object by the pattern light projection method. In such a case, noise due to unevenness can be detected.
なお上記では、輝度値の差分が閾値以下となるパターン(投影パターン、反転パターン)が1枚以上存在する場合に、その座標はノイズとなる可能性が高い座標であると判定する場合について示した。しかしながら、これに限るものではなく、輝度値の差分が閾値以下となるパターンが複数枚(例えば2枚)以上存在する場合に、ノイズであると判定するようにしてもよい。 In the above, when there is one or more patterns (projection patterns, inversion patterns) whose luminance value difference is equal to or less than the threshold, the coordinates are determined to be coordinates that are highly likely to be noise. . However, the present invention is not limited to this, and it may be determined that noise is present when there are a plurality of (for example, two) or more patterns whose luminance value difference is equal to or less than a threshold value.
なお上記では、投影パターンとして、バイナリコードパターンを用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、パターン光投影法を用いた3次元計測であれば本発明を適用可能であり、投影パターンとして例えばグレイコードパターン等を用いてもよい。 In the above description, a binary code pattern is used as the projection pattern. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any three-dimensional measurement using the pattern light projection method. For example, a gray code pattern or the like may be used as the projection pattern.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.
1 投影機
2 撮像装置
3 記憶装置
4 処理装置
10 凹型のワーク
11 トレー
41 全照射制御部
42 無照射制御部
43 閾値設定部
44 閾値保持部
45 ノイズ検出部
46 ノイズ除去部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記計測領域の全体に光を照射するよう前記投影機を制御する全照射制御部と、
前記計測領域の全体に光を照射しないよう前記投影機を制御する無照射制御部と、
前記全照射制御部及び前記無照射制御部により前記投影機による光の照射が制御された状態において前記撮像装置により撮像された両画像の輝度値に基づいて、当該画像の各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定する閾値設定部と、
前記3次元計測において前記投影機により前記投影パターン及びその反転パターンの光が照射された状態で前記撮像装置により撮像された両画像の輝度値の差分が、前記閾値設定部により設定された該当座標の閾値以下であるかを判定し、当該閾値以下である当該投影パターンが規定枚数以上ある場合に当該座標をノイズとして検出するノイズ検出部と、
前記ノイズ検出部によりノイズが検出された座標の情報を除去するノイズ除去部とを備えた
ことを特徴とするノイズ検出装置。 A projector that irradiates light of a plurality of projection patterns and its inversion pattern to a measurement region on which a measurement object is placed, an imaging device that images the measurement region in a state where light is irradiated by the projector, In a noise detection apparatus that is used in a three-dimensional measurement system including a processing device that performs three-dimensional measurement of the measurement object based on an image captured by the imaging device, and detects noise in the three-dimensional measurement,
A total irradiation control unit for controlling the projector to irradiate the entire measurement region with light;
A non-irradiation control unit for controlling the projector so as not to irradiate light on the entire measurement region;
Noise is applied to each coordinate of the image based on the luminance values of both images captured by the imaging device in a state in which light irradiation by the projector is controlled by the total irradiation control unit and the non-irradiation control unit. A threshold setting unit for setting a threshold for detection;
In the three-dimensional measurement, a difference between luminance values of both images captured by the imaging device in a state where the light of the projection pattern and its inverted pattern is irradiated by the projector is a corresponding coordinate set by the threshold setting unit. A noise detection unit that determines whether or not the coordinates are equal to or less than a predetermined number of projection patterns that are equal to or less than the threshold,
A noise detection apparatus comprising: a noise removal unit that removes information on coordinates where noise is detected by the noise detection unit.
ことを特徴とする請求項1記載のノイズ検出装置。 The threshold value setting unit sets, as the threshold value, a value within a range of a difference between luminance values of both images obtained by the control by the total irradiation control unit and the non-irradiation control unit. Noise detector.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のノイズ検出装置。 The noise detection device according to claim 1, wherein the noise detection unit detects the corresponding coordinate as noise when the threshold set by the threshold setting unit is below a predetermined value.
全照射制御部が、前記計測領域の全体に光を照射するよう前記投影機を制御する全照射制御ステップと、
無照射制御部が、前記計測領域の全体に光を照射しないよう前記投影機を制御する無照射制御ステップと、
閾値設定部が、前記全照射制御部及び前記無照射制御部により前記投影機による光の照射が制御された状態において前記撮像装置により撮像された両画像の輝度値に基づいて、当該画像の各座標に対してノイズ検出のための閾値を設定する閾値設定ステップと、
ノイズ検出部が、前記3次元計測において前記投影機により前記投影パターン及びその反転パターンの光が照射された状態で前記撮像装置により撮像された両画像の輝度値の差分が、前記閾値設定部により設定された該当座標の閾値以下であるかを判定し、当該閾値以下である当該投影パターンが規定枚数以上ある場合に当該座標をノイズとして検出するノイズ検出ステップと、
ノイズ除去部が、前記ノイズ検出部によりノイズが検出された座標の情報を除去するノイズ除去ステップとを有する
ことを特徴とするノイズ検出方法。 A projector that irradiates light of a plurality of projection patterns and its inversion pattern to a measurement region on which a measurement object is placed, an imaging device that images the measurement region in a state where light is irradiated by the projector, In a noise detection method for detecting noise in the three-dimensional measurement, used in a three-dimensional measurement system including a processing device that performs three-dimensional measurement of the measurement object based on an image captured by the imaging device.
A total irradiation control unit for controlling the projector to irradiate the entire measurement area with light;
A non-irradiation control unit controls the projector so as not to irradiate light to the entire measurement region, and
Based on the brightness values of both images captured by the imaging device in a state where the irradiation of light by the projector is controlled by the total irradiation control unit and the non-irradiation control unit, A threshold setting step for setting a threshold for noise detection with respect to coordinates;
In the three-dimensional measurement, the noise detection unit is configured such that a difference between luminance values of both images captured by the imaging device in a state where the projection pattern and its inverted pattern are irradiated by the projector is determined by the threshold setting unit. A noise detection step of determining whether or not the set coordinate is less than or equal to the threshold value, and detecting the coordinate as noise when the projection pattern that is less than or equal to the threshold value is greater than or equal to the specified number;
A noise removal method, wherein the noise removal unit includes a noise removal step of removing information on coordinates where noise is detected by the noise detection unit.
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