JP2020024200A - 計測システムおよび計測方法 - Google Patents
計測システムおよび計測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020024200A JP2020024200A JP2019141535A JP2019141535A JP2020024200A JP 2020024200 A JP2020024200 A JP 2020024200A JP 2019141535 A JP2019141535 A JP 2019141535A JP 2019141535 A JP2019141535 A JP 2019141535A JP 2020024200 A JP2020024200 A JP 2020024200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- search
- pattern
- model code
- codes
- unit
- 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
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
まず、本発明が適用される場面の一例について説明する。
次に、本実施の形態に従う計測システム1を構成する装置構成例について説明する。
図2は、本実施の形態に従う計測システム1を構成する計測ヘッド10の構成例を示す模式図である。図2を参照して、計測ヘッド10は、処理部11と、投光部12と、撮像部13と、表示部14と、記憶部15とを含む。
図3は、本実施の形態に従う計測システム1に含まれる画像計測装置100の構成例を示す模式図である。典型的には、画像計測装置100は、汎用コンピュータを用いて実現される。図3を参照して、画像計測装置100は、プロセッサ102と、メインメモリ104と、ストレージ106と、入力部108と、表示部110と、光学ドライブ112と、下位インターフェイス部114と、上位インターフェイス部116とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス118を介して接続されている。
次に、本実施の形態に従う計測システム1による三次元計測について説明する。本実施の形態においては、構造化照明と称される手法を用いて三次元計測を実現する。構造化照明の手法では、予め定められた投影パターンを対象物に照射するともに、投影パターンが照射された状態で対象物を撮像することで得られる画像(以下、「入力画像」とも称す)に基づいて対象物の位置(投光部または受光部からの距離)を計測する計測システムに関する。すなわち、対象物の形状が計測される。
次に、本実施の形態に従う計測システム1が解決すべき課題および解決手段について説明する。
次に、本実施の形態に従う計測システム1による三次元情報を推定する処理(以下、単に「推定処理」と称することもある。)の処理手順について説明する。
先に、画像計測装置100は、照射された投影パターンPに含まれる各プリミティブ(基準パターンに相当)を入力画像内で探索することで、各プリミティブが照射された位置および当該照射されたプリミティブが示すコードの集合である計測コード列を取得する。
上述のような操作により、モデルワードと対応付けられたプリミティブの位置情報に基づいて距離を推定する。すなわち、画像計測装置100は、先の探索処理により探索された、モデルコード列から構成するモデルワードの位置と基準面に投影されるワードの位置関係に基づいて、投影パターンPの照射基準面から対象物の各部までの距離を算出する。
上述の探索方法は、モデルコード列の全領域に対して適用してもよいが、例えば、特許文献1に開示される周辺探索によって格子状コードパターンの対応付けを行った後に、対応付けに失敗した部分領域に対して適用するようにしてもよい。このように段階的な対応付けを行うことにより、対応付けを誤ってしまうというリスクを軽減しつつ、対応付け可能数を増加させることができる。
次に、本実施の形態に従う計測システム1が提供する三次元情報を推定する処理を実現するための機能構成について説明する。
次に、本実施の形態に従う計測システム1が提供する三次元情報を推定する処理を実現するための処理手順について説明する。
上述の実施の形態においては、予め定められた数のコードが不一致であることを許容する単一の条件を用いる処理例について説明したが、不一致であることを許容する条件を動的に変更するようにしてもよい。この場合、計測コード列に対する不一致の許容数を順次緩和して、探索処理を繰返すようにしてもよい。
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
予め定められた投影パターン(P)を対象物に照射した状態で、前記対象物を撮像した画像である入力画像を取得する取得部(10)を備え、前記投影パターンは、それぞれ固有のコードが割当てられた複数種類の基準パターンを所定規則に従って配置したものであり、
前記照射された投影パターンに含まれる各基準パターンを前記入力画像内で探索することで、各基準パターンが照射された位置および当該照射された基準パターンが示すコードの集合を取得する検出部(150)と、
前記投影パターンに設定される単位領域に含まれる所定数のコードからなるモデルコード列と同一の配列を示す対応領域を当該コードの集合から探索する第1の探索部(152)と、
前記投影パターンに含まれるモデルコード列のうち対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードを前記コードの集合から探索した上で、当該探索において探索に失敗したコードの数が予め定められた数以下である場合に、当該モデルコード列の認識を確定する第2の探索部(160)と、
前記第1の探索部および前記第2の探索部により探索された、前記モデルコード列と対応領域との対応関係に基づいて、前記投影パターンの照射基準面から前記対象物の各部までの距離を算出する距離算出部(162)とを備える、計測システム。
[構成2]
前記第1の探索部および前記第2の探索部は、前記入力画像のエピポーラライン(32)に沿って探索する、構成1に記載の計測システム。
[構成3]
前記第2の探索部は、対応領域の探索に失敗したモデルコード列のすべてについて、探索処理を繰返す、構成1または2に記載の計測システム。
[構成4]
前記第2の探索部は、前記予め定められた数を異ならせて、対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードの探索を繰返す、構成1〜3のいずれか1項に記載の計測システム。
[構成5]
予め定められた投影パターン(P)を対象物に照射した状態で、前記対象物を撮像した画像である入力画像を取得するステップ(S100,S102)を備え、前記投影パターンは、それぞれ固有のコードが割当てられた複数種類の基準パターンを所定規則に従って配置したものであり、
前記照射された投影パターンに含まれる各基準パターンを前記入力画像内で探索することで、各基準パターンが照射された位置および当該照射された基準パターンが示すコードの集合を取得するステップ(S104)と、
前記投影パターンに設定される単位領域に含まれる所定数のコードからなるモデルコード列と同一の配列を示す対応領域を当該コードの集合から探索するステップ(ステップS106)と、
前記投影パターンに含まれるモデルコード列のうち対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードを前記コードの集合から探索した上で、当該探索において探索に失敗したコードの数が予め定められた数以下である場合に、当該モデルコード列の認識を確定するステップ(S110,S112,114,S116,S122)と、
探索された前記モデルコード列と対応領域との対応関係に基づいて、前記投影パターンの照射基準面から前記対象物の各部までの距離を算出するステップ(S124)とを備える、計測方法。
[構成6]
前記基準パターンは、前記入力画像のエピポーラライン(32)に沿って探索される、構成5に記載の計測方法。
[構成7]
対応領域の探索に失敗したモデルコード列のすべてについて、探索処理が繰返される(S120,S122)、構成5または6に記載の計測方法。
[構成8]
前記予め定められた数を異ならせて、対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードの探索を繰返すステップをさらに備える、構成5〜7のいずれか1項に記載の計測方法。
本実施の形態に従う画像計測システムは、モデルコードと対応領域との対応関係を厳密に決定した上で、予め定められた数のコードが不一致であることを許容する緩和された条件下で、対応関係が決定できなかったモデルコードについて対応領域を探索するので、何らかの原因で入力画像にノイズが含まれている場合であっても、対象物までの距離を適切に算出できる。
Claims (8)
- 予め定められた投影パターンを対象物に照射した状態で、前記対象物を撮像した画像である入力画像を取得する取得部を備え、前記投影パターンは、それぞれ固有のコードが割当てられた複数種類の基準パターンを所定規則に従って配置したものであり、
前記照射された投影パターンに含まれる各基準パターンを前記入力画像内で探索することで、各基準パターンが照射された位置および当該照射された基準パターンが示すコードの集合を取得する検出部と、
前記投影パターンに設定される単位領域に含まれる所定数のコードからなるモデルコード列と同一の配列を示す対応領域を当該コードの集合から探索する第1の探索部と、
前記投影パターンに含まれるモデルコード列のうち対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードを前記コードの集合から探索した上で、当該探索において探索に失敗したコードの数が予め定められた数以下である場合に、当該モデルコード列の認識を確定する第2の探索部と、
前記第1の探索部および前記第2の探索部により探索された、前記モデルコード列と対応領域との対応関係に基づいて、前記投影パターンの照射基準面から前記対象物の各部までの距離を算出する距離算出部とを備える、計測システム。 - 前記第1の探索部および前記第2の探索部は、前記入力画像のエピポーララインに沿って探索する、請求項1に記載の計測システム。
- 前記第2の探索部は、対応領域の探索に失敗したモデルコード列のすべてについて、探索処理を繰返す、請求項1または2に記載の計測システム。
- 前記第2の探索部は、前記予め定められた数を異ならせて、対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードの探索を繰返す、請求項1〜3のいずれか1項に記載の計測システム。
- 予め定められた投影パターンを対象物に照射した状態で、前記対象物を撮像した画像である入力画像を取得するステップを備え、前記投影パターンは、それぞれ固有のコードが割当てられた複数種類の基準パターンを所定規則に従って配置したものであり、
前記照射された投影パターンに含まれる各基準パターンを前記入力画像内で探索することで、各基準パターンが照射された位置および当該照射された基準パターンが示すコードの集合を取得するステップと、
前記投影パターンに設定される単位領域に含まれる所定数のコードからなるモデルコード列と同一の配列を示す対応領域を当該コードの集合から探索するステップと、
前記投影パターンに含まれるモデルコード列のうち対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードを前記コードの集合から探索した上で、当該探索において探索に失敗したコードの数が予め定められた数以下である場合に、当該モデルコード列の認識を確定するステップと、
探索された前記モデルコード列と対応領域との対応関係に基づいて、前記投影パターンの照射基準面から前記対象物の各部までの距離を算出するステップとを備える、計測方法。 - 前記基準パターンは、前記入力画像のエピポーララインに沿って探索される、請求項5に記載の計測方法。
- 対応領域の探索に失敗したモデルコード列のすべてについて、探索処理が繰返される、請求項5または6に記載の計測方法。
- 前記予め定められた数を異ならせて、対応領域の探索に失敗したモデルコード列について、当該モデルコード列に含まれる各コードと一致するコードの探索を繰返すステップをさらに備える、請求項5〜7のいずれか1項に記載の計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/529,791 US10867225B2 (en) | 2018-08-02 | 2019-08-02 | Measurement system and measurement method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145790 | 2018-08-02 | ||
JP2018145790 | 2018-08-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020024200A true JP2020024200A (ja) | 2020-02-13 |
JP7243513B2 JP7243513B2 (ja) | 2023-03-22 |
Family
ID=69618568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019141535A Active JP7243513B2 (ja) | 2018-08-02 | 2019-07-31 | 計測システムおよび計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7243513B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012079294A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-04-19 | Canon Inc | 画像情報処理装置及びその制御方法 |
US20140164352A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-12 | Karl L. Denninghoff | Search and navigation to specific document content |
US20140164885A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Casio Computer Co., Ltd. | Time information obtaining device and radio-controlled timepiece |
JP2015155886A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-08-27 | キヤノン株式会社 | 三次元計測装置、三次元計測方法及びプログラム |
JP2016217833A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 画像処理システム及び画像処理方法 |
JP2018063220A (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | オムロン株式会社 | 3次元測定装置および3次元測定方法 |
-
2019
- 2019-07-31 JP JP2019141535A patent/JP7243513B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012079294A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-04-19 | Canon Inc | 画像情報処理装置及びその制御方法 |
US20140164352A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-12 | Karl L. Denninghoff | Search and navigation to specific document content |
US20140164885A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Casio Computer Co., Ltd. | Time information obtaining device and radio-controlled timepiece |
JP2015155886A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-08-27 | キヤノン株式会社 | 三次元計測装置、三次元計測方法及びプログラム |
JP2016217833A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 画像処理システム及び画像処理方法 |
JP2018063220A (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | オムロン株式会社 | 3次元測定装置および3次元測定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7243513B2 (ja) | 2023-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9418291B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and computer-readable storage medium | |
KR101733228B1 (ko) | 구조광을 이용한 3차원 스캐닝 장치 | |
US9546863B2 (en) | Three-dimensional measuring apparatus and control method therefor | |
US20100328308A1 (en) | Three Dimensional Mesh Modeling | |
US10973581B2 (en) | Systems and methods for obtaining a structured light reconstruction of a 3D surface | |
TW201413653A (zh) | 結構化光圖案的產生方法 | |
JP6097903B2 (ja) | 3次元形状の取得装置、処理方法およびプログラム | |
KR20130003135A (ko) | 다시점 카메라를 이용한 라이트 필드 형상 캡처링 방법 및 장치 | |
KR20160031967A (ko) | 멀티 프로젝션 시스템 및 이의 프로젝터 캘리브레이션 방법 | |
JP2015184056A (ja) | 計測装置、方法及びプログラム | |
KR102158390B1 (ko) | 영상 처리 방법 및 장치 | |
US8970674B2 (en) | Three-dimensional measurement apparatus, three-dimensional measurement method and storage medium | |
US10818030B2 (en) | Three-dimensional measurement apparatus and three-dimensional measurement method | |
JP2009048516A (ja) | 情報処理装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
US10867225B2 (en) | Measurement system and measurement method | |
JP2004077290A (ja) | 3次元形状計測装置および方法 | |
JP7243513B2 (ja) | 計測システムおよび計測方法 | |
Chen et al. | Realtime structured light vision with the principle of unique color codes | |
JP6583674B2 (ja) | 3次元測定装置、パターン生成装置、および方法 | |
KR20190103833A (ko) | 실시간 3차원 데이터 측정 방법 | |
US11023706B2 (en) | Measurement system and measurement method | |
WO2023008509A1 (ja) | 情報処理プログラム及び情報処理装置 | |
CN111336950B (zh) | 一种空间编码与线结构光相结合的单帧测量方法与系统 | |
EP4379661A1 (en) | A method for dynamic 3d scanning of a spatial object and a dynamic 3d scanner | |
JP2011013066A (ja) | 画像処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220513 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230125 |
|
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: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7243513 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |