JP2023030314A - 三次元計測装置、及び、三次元計測における高さ計測の計測誤差を決定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑なパラメーター調整を行うことなく計測対象物の三次元計測を行うことのできる技術を提供する。
【解決手段】三次元計測装置は、計測対象物にパターン光を波長毎に順次投影する投影部と、パターン光が投影された計測対象物を撮像して画像を取得する撮影部と、計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する輝度差算出部と、輝度差を用いて高さ計測に関する分解能を算出する分解能算出部と、分解能を用いて高さ計測の計測誤差を算出する計測誤差算出部と、計測誤差を表示デバイスに表示する結果表示部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、三次元計測装置、及び、三次元計測における高さ計測の計測誤差を決定する方法に関するものである。

ロボットなどの各種の装置において、三次元物体の形状を計測する三次元計測技術が利用される。三次元計測方法としては、位相シフト法や、ステレオブロックマッチング法、空間コード法などのように、パターン光を利用する方法が知られている。これらの方法は、パターン光を計測対象物に投影し、その画像を解析することによって、計測対象物の三次元形状を計測する方法である。パターン光を投影する方式では、半透明物体を計測対象物とした場合に、その計測精度が低下することが問題となる。この理由は、半透明物体に光を入射した場合、物体内部で入射した光が散乱を起こし、表面上から見えるパターン光の形状が想定と異なってしまい、正常な認識ができないためである。

特許文献１には、パターン光を半透明物体に投影し、撮像した範囲の暗部を内部散乱光成分と見なし、直接反射を算出することによって、半透明物体の三次元形状を計測する計測装置が開示されている。

特開２０１５－２１０１９２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、所望の計測精度を満たすために、作業者が撮像作業を繰り返すことによってパラメーターを調整する必要があり、熟練者でなければ調整が困難であるという問題があった。このような問題は、半透明物体を計測対象物とした場合に限らず、反射率の低い物体などのような他の種々の計測対象物にも共通する問題であった。

本開示の第１の形態によれば、三次元計測装置が提供される。この三次元計測装置は、計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影する投影部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する撮影部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する輝度差算出部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する分解能算出部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する計測誤差算出部と、前記計測誤差を表示デバイスに表示する結果表示部と、を備える。

本開示の第２の形態によれば、三次元計測における高さ計測の計測誤差を決定する方法が提供される。この方法は、（ａ）計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影し、前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する工程と、（ｂ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する工程と、（ｃ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する工程と、（ｄ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する工程と、（ｅ）前記計測誤差を表示デバイスに表示する工程と、を含む。

実施形態における三次元計測装置のブロック図。 半透明な計測対象物における光の散乱を示す説明図。 基準対象物と計測対象物の画像の例を示す説明図。 基準対象物と計測対象物の画像における輝度変化の例を示すグラフ。 基準対象物と計測対象物に対する高さ計測の分解能を示す説明図。 三次元計測処理の手順を示すフローチャート。 三次元計測処理の内容を設定するウィンドウの例を示す説明図。 計測誤差の算出結果を示すウィンドウの例を示す説明図。 パラメーター調整案を示すウィンドウの例を示す説明図。

図１は、一実施形態における三次元計測装置１００を示すブロック図である。この三次元計測装置１００は、基台ＢＳ上に設置された計測対象物ＯＢの高さ計測の計測誤差を算出する処理と、計測対象物ＯＢの三次元形状を認識する処理と、を実行することが可能である。計測対象物ＯＢは、高さがｈ［mm］の半透明な物体である。計測対象物ＯＢとしては、上面と下面が平坦で互いに平行な物体、すなわち、高さｈが一定の物体を用いることが好ましい。これは、後述する基準対象物も同様である。図１には、水平方向を示すＸ軸及びＹ軸と、鉛直上向き方向を示すＺ軸とが示されている。これらの軸Ｘ，Ｙ，Ｚは必要に応じて他の図にも描かれている。

三次元計測装置１００は、プロセッサー１１０と、メモリー１２０と、インターフェイス回路１３０と、を有している。インターフェイス回路１３０には、入力デバイス１４０と、表示デバイス１５０と、投影部１６０と、撮影部１７０が接続されている。プロセッサー１１０は、以下で詳述される処理を実行する機能を有するだけでなく、表示デバイス１５０に、当該処理によって得られるデータ、および当該処理の過程で生成されるデータを表示する機能も有する。

投影部１６０は、計測対象物ＯＢに対して、明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影するプロジェクターである。パターン光は、メモリー１２０に格納されたパターン光データＰＤを用いて発生することができる。なお、本実施形態では、位相シフト法を用いて三次元計測を実行する。このため、三次元計測の実行時には、個々の波長について、位相が異なる３種類以上のパターン光が計測対象物ＯＢに投影される。一方、高さ計測の計測誤差を算出する際には、個々の波長について１種類のパターン光を計測対象物ＯＢに投影すれば十分である。なお、位相シフト法の代わりに、ステレオブロックマッチング法、空間コード法などのように、他の種類のパターン光を利用した三次元計測方法を使用してもよい。

撮影部１７０は、投影部１６０によってパターン光が投影された計測対象物ＯＢを撮像することによって、複数の波長のそれぞれについて明暗パターンを有する画像を取得する。

プロセッサー１１０は、以下の各種の機能を実現する。
（１）撮影実行部１１１：投影部１６０と撮影部１７０を用いて撮影を実行する。
（２）輝度差算出部１１２：撮影部１７０で撮影された画像を用いて、複数の波長のそれぞれについて、パターン光が投影された計測対象物ＯＢの明部と暗部の輝度差を算出する。
（３）分解能算出部１１３：輝度差算出部１１２で算出された輝度差を用いて、複数の波長のそれぞれについて、パターン光による計測対象物ＯＢの高さ計測に関する分解能を算出する。
（４）計測誤差算出部１１４：分解能算出部１１３で算出された分解能を用いて、複数の波長のそれぞれについて、高さ計測の計測誤差を算出する。
（５）結果表示部１１５：計測誤差算出部１１４で算出された計測誤差を表示デバイス１５０に表示する。
（６）指示受付部１１６：計測誤差の許容値等に関するユーザーの指示を受け付ける。
（７）点群データ生成部１１７：撮影部１７０で撮影された画像を用いて、計測対象物ＯＢを含む領域の三次元点群データを生成する。この三次元点群データは、計測対象物ＯＢの三次元形状の認識に使用される。

これらの各部１１１～１１７の機能は、メモリー１２０に格納されたコンピュータープログラムをプロセッサー１１０が実行することによって実現される。但し、これらの機能をハードウェア回路で実現してもよい。本開示の「プロセッサー」は、このようなハードウェア回路をも含む用語である。また、各部１１１～１１７の処理を実行するプロセッサーは、ネットワークを介して三次元計測装置１００に接続されたリモートコンピューターに含まれるプロセッサーであってもよい。また、これらの処理は、複数のプロセッサーによって実行されてもよい。

図２は、半透明な計測対象物ＯＢにおける光の散乱を示す説明図である。半透明な計測対象物ＯＢに対して投影部１６０からパターン光ＰＬを投影すると、計測対象物ＯＢの内部で散乱現象が発生する。従って、明暗のあるパターン光ＰＬを投影した状態で計測対象物ＯＢを撮影すると、その画像における明部と暗部の輝度差が小さくなる。

図３は、明暗のあるパターン光が投影された状態における基準対象物ＲＢと計測対象物ＯＢの画像の例を示す説明図である。基準対象物ＲＢと計測対象物ＯＢは同一の形状を有する物体である。また、基準対象物ＲＢは不透明な物体であり、計測対象物ＯＢは半透明な物体である。より一般化すれば、基準対象物ＲＢとして、計測対象物ＯＢよりも光透過率が低い物体を用いることが可能である。基準対象物ＲＢの上面は、色彩測定に用いられる標準白色板、すなわち、完全拡散反射面としての光学特性を有していることが好ましい。

基準対象物ＲＢは内部散乱光がほぼゼロなので、その画像における明暗パターンＬＰ１では、明部と暗部の輝度差が大きい。一方、計測対象物ＯＢは内部散乱光が多ので、その画像における明暗パターンＬＰ２では、明部と暗部の輝度差が基準対象物ＲＢに比べて小さくなる。

図４は、基準対象物ＲＢと計測対象物ＯＢの画像における輝度変化の例を示すグラフである。図４のグラフの横軸は明暗パターンの位相であり、また、図３のＸ方向の位置にも対応している。図４のグラフの縦軸は輝度Ｌ、すなわち、画像の画素値である。基準対象物ＲＢの明暗パターンＬＰ１では、明部と暗部の輝度差Ｄ１が大きい。一方、計測対象物ＯＢの明暗パターンＬＰ２では、明部と暗部の輝度差Ｄ２が基準対象物ＲＢの輝度差Ｄ１に比べて小さい。これらの輝度差Ｄ１，Ｄ２の違いは、高さ計測の分解能に影響する。

図５は、基準対象物ＲＢと計測対象物ＯＢに対する高さ計測の分解能を示す説明図である。基準対象物ＲＢと計測対象物ＯＢは、同じ形状を有しており、その高さｈも等しい。明暗を有するパターン光を用いた三次元計測における高さ計測の分解数は、輝度差Ｄ１，Ｄ２に等しい。すなわち、輝度差Ｄ１，Ｄ２が大きいほど、対象物の高さｈを細かく分解でき、表面の細かい変化まで読み取れる。従って、基準対象物ＲＢに対する高さ計測の分解能はｈ／Ｄ１であり、計測対象物ＯＢに対する高さ計測の分解能はｈ／Ｄ２である。また、一般に、計測誤差は分解能の半分である。従って、基準対象物ＲＢに対する高さ計測の計測誤差はｈ／（２×Ｄ１）であり、計測対象物ＯＢに対する高さ計測の計測誤差はｈ／（２×Ｄ２）である。具体的には、例えば、ｈ＝４０mm，Ｄ１＝２００，Ｄ２＝５０の場合には、計測誤差はｈ／（２×Ｄ１）＝０．１ｍｍ，ｈ／（２×Ｄ２）＝０．４ｍｍとなる。

実際の測定においては、撮影部１７０の性能やノイズの影響により、明暗パターンの輝度を表す波形がきれいな正弦波とはならない可能性がある。その場合には、数点にわたって隣り合った明部と暗部の輝度差を測定し、それらの平均値又は最大値をとる処理や、ノイズを除去する処理などを行った後に、輝度差Ｄ１，Ｄ２を算出することが好ましい。

計測対象物ＯＢにおける内部散乱は、光の波長に応じて異なるので、計測対象物ＯＢの高さ計測の計測誤差も、パターン光の波長に依存する。そこで、計測対象物ＯＢの三次元計測を行う前に、複数の波長について、高さ計測の計測誤差を算出し、ユーザーにその算出結果を提示することが好ましい。なお、基準対象物ＲＢの高さ計測の計測誤差は、予め算出して、メモリー１２０に格納しておくことが可能である。

図６は、三次元計測処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、ユーザーが、計測対象物ＯＢを基台ＢＳ上に設置して、計測誤差算出処理の開始を指示する。

図７は、三次元計測処理の内容を設定するウィンドウＷ１の例を示す説明図である。ユーザーは、このウィンドウＷ１を用いて、高さ計測の計測誤差を算出する処理を三次元計測装置１００に実行させるための指示と、三次元計測処理を実行させるための指示を入力することができる。高さ計測の計測誤差の算出処理は、計測対象物ＯＢを基台ＢＳ上に設置した後に、開始ボタンＢＴ１をクリックすることによって開始される。開始ボタンＢＴ１をクリックする前に、許容値設定フィールドＴＦ内に計測誤差の許容値を入力するようにしてもよい。

三次元計測処理は、図７の計測実行ボタンＢＴ２をクリックすることによって開始される。計測実行ボタンＢＴ２をクリックする前に、三次元計測処理のオプションとして、画像収縮率や、粗検出の実行の有無を指定するようにしてもよい。「画像収縮率」とは、画像の解析における画像の収縮処理の倍率を意味しており、収縮後画像の一辺のサイズを、収縮前画像の一辺のサイズで除した値である。図７の例では、画像収縮率を選択するラジオボタンＲＢ１として、「標準」と「収縮率小」の２つの選択肢が準備されている。「収縮率小」を指定すれば、画像がより小さなサイズに収縮されるので、計測精度はやや低下するが、処理時間を短縮することができる。「粗検出」とは、三次元点群データを用いて３次元形状を認識する際に、一部の処理を省略することを意味している。図７の例では、「粗検出」の有無を選択するラジオボタンＲＢ２として、「不適用」と「適用」の２つの選択肢が準備されている。「粗検出」を適用すると、計測精度はやや低下するが、処理時間を短縮することができる。

以下の説明では、図７のウィンドウＷ１において、ユーザーが許容値設定フィールドＴＦ内に計測誤差の許容値として０．４０ｍｍを入力し、開始ボタンＢＴ１をクリックしたものと仮定する。これによって、高さ計測の計測誤差の算出処理が開示される。

図６のステップＳ１２０では、撮影実行部１１１が、投影部１６０と撮影部１７０とを用いて、波長を変えてパターン光を計測対象物ＯＢに投影し、その画像を撮影する。この結果、パターン光が投影された計測対象物ＯＢの画像が、複数の波長のそれぞれについて作成される。ステップＳ１３０では、輝度差算出部１１２が、ステップＳ１３０で撮影された画像を用いて、複数の波長のそれぞれについて、計測対象物ＯＢの明部と暗部の輝度差Ｄ２を算出する。ステップＳ１４０では、分解能算出部１１３が、輝度差算出部１１２で算出された輝度差Ｄ２を用いて、複数の波長のそれぞれについて、計測対象物ＯＢの高さ計測に関する分解能ｈ／Ｄ２を算出する。ステップＳ１５０では、計測誤差算出部１１４が、分解能算出部１１３で算出された分解能ｈ／Ｄ２を用いて、複数の波長のそれぞれについて、高さ計測の計測誤差ｈ／（２×Ｄ２）を算出する。ステップＳ１６０では、結果表示部１１５が、計測誤差算出部１１４で算出された計測誤差を表示デバイス１５０に表示する。

図８は、計測誤差の算出結果を示すウィンドウＷ２の例を示す説明図である。このウィンドウＷ２には、図７で設定された計測誤差の許容値と、結果表示欄ＲＴが表示されている。結果表示欄ＲＴは、波長を示す第１欄Ｃ１と、計測誤差を示す第２欄Ｃ２と、判定結果を示す第３欄Ｃ３とを含んでいる。第１欄Ｃ１には、ステップＳ１２０で使用された複数の波長のうちの少なくとも一部の波長が表示される。この際、計測対象物ＯＢに対する計測誤差が最も小さい波長が表示されることが好ましい。第２欄Ｃ２には、基準対象物ＲＢに対する計測誤差と、計測対象物ＯＢに対する計測誤差の値が波長毎に並べて表示される。なお、基準対象物ＲＢに対する計測誤差は、予め準備されてメモリー１２０に格納されいた値を読み出すことによって取得することができる。但し、基準対象物ＲＢに対する計測誤差の表示を省略してもよい。このように、複数の波長のうちで計測対象物ＯＢに対する計測誤差が最小である波長と、その最小計測誤差とを表示するようにすれば、ユーザーが、計測誤差が最小となる波長や、その最小計測誤差を認識できるので、適切な三次元計測条件を設定できる。なお、計測対象物ＯＢに対する三次元計測では、計測誤差が最小である波長が自動的に選択されて使用されることが好ましい。パターン光の波長は、三次元計測のパラメーターの一種である。第３欄Ｃ３には、計測対象物ＯＢに対する計測誤差と、計測誤差の許容値とを比較した判定結果が表示される。すなわち、計測対象物ＯＢに対する計測誤差が許容値以下である場合には「ＯＫ」と表示され、許容値を超えている場合には「Ｎｏ」と表示される。こうすれば、計測対象物ＯＢの計測誤差が許容値を超えていることをユーザーに報知することができる。図８の例では、すべての波長において計測誤差が許容値を超えているので、すべての判定結果が「Ｎｏ」と表示されている。

図８には、更に、結果表示欄ＲＴの下に、計測対象物ＯＢの高さ計測誤差が許容値を超えていることをユーザーに報知する警告ＮＴが表示されている。この警告ＮＴは、計測対象物ＯＢの高さ計測誤差が許容値を超える場合にのみ表示されることが好ましい。この警告ＮＴの下には、ＯＫボタンＢＴ３と、パラメーター調整案ボタンＢＴ４が配置されている。これらの２つのボタンＢＴ３，ＢＴ４は、高さ計測誤差をそのまま許容するか否かの選択肢として機能する。すなわち、ユーザーがＯＫボタンＢＴ３をクリックすると、指示受付部１１６によって、高さ計測誤差をそのまま許容して三次元計測を行う旨の指示が受け付けられる。一方、ユーザーがパラメーター調整案ボタンＢＴ４をクリックすると、高さ計測誤差が大きい場合に適した対策案として、計測対象物ＯＢの三次元計測におけるパラメーター調整案がユーザーに提示される。

図６のステップＳ１７０では、パラメーター調整を行うか否かがユーザーによって指示される。具体的には、図８のＯＫボタンＢＴ３がクリックされた場合には、パラメーター調整を行わず、ステップＳ１７０からステップＳ１９０に進む。一方、パラメーター調整案ボタンＢＴ４がクリックされた場合には、ステップＳ１８０に進み、結果表示部１１５が、三次元計測におけるパラメーター調整案をユーザーに提示する。

図９は、ユーザーに提示されるパラメーター調整案を示すウィンドウＷ３の例を示す説明図である。このウィンドウＷ３には、パラメーター調整案として、「画像収縮率：小」と「粗検出：適用」の２つの推奨案が表示されている。また、これらの２つの推奨案を適用するか否かを示すラジオボタンＲＢ３，ＲＢ４が設けられている。なお、これら以外の種々のパラメーター調整案を提示するようにしてもよい。ユーザーがラジオボタンＲＢ３，ＲＢ４を用いてそれぞれの推奨案の適否を選択し、適用ボタンＢＴ５をクリックすると、指示受付部１１６によって、その指示が受け付けられる。

図６のステップＳ１９０では、計測対象物ＯＢに対する三次元計測が実行される。すなわち、撮影実行部１１１が、投影部１６０を用いて計測対象物ＯＢに複数のパターン光を投影し、撮影部１７０を用いて計測対象物ＯＢの画像を撮影し、これら画像を用いて点群データ生成部１１７が計測対象物ＯＢの三次元点群データを生成する。この三次元計測では、高さ計測誤差が最も小さい波長のパターン光が使用される。

以上のように、上記実施形態では、計測対象物ＯＢに対して、パターン光の複数の波長のそれぞれについて高さ計測の計測誤差を求めるので、パターン光の好ましい波長やその計測誤差を認識することができる。従って、波長などのパラメーターについて、複雑なパラメーター調整を行うことなく計測対象物の三次元計測を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、計測対象物ＯＢは、半透明な物体であるものとしたが、本開示は半透明な物体でない計測対象物にも適用可能であり、例えば、上面の反射率が低い計測対象物にも適用可能である。

・他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態（aspect）によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、三次元計測装置が提供される。この三次元計測装置は、計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影する投影部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する撮影部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する輝度差算出部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する分解能算出部と、前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する計測誤差算出部と、前記計測誤差を表示デバイスに表示する結果表示部と、を備える。
この三次元計測装置によれば、計測対象物に対して、パターン光の複数の波長のそれぞれについて高さ計測の計測誤差が得られるので、パターン光の好ましい波長やその計測誤差を認識することができる。従って、波長などのパラメーターについて、複雑なパラメーター調整を行うことなく計測対象物の三次元計測を行うことが可能となる。

（２）上記三次元計測装置において、前記計測対象物は、半透明な物体であるものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、半透明な物体の三次元計測を行う場合に、パターン光の好ましい波長やその計測誤差を認識できる。

（３）上記三次元計測装置において、前記結果表示部は、前記計測対象物よりも光透過率が低い基準対象物に対する計測誤差と、前記計測対象物に対する前記計測誤差とを並べて表示するものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、基準対象物に対する計測誤差に比べて、半透明な計測対象物に対する計測誤差がどの程度大きいかを認識できる。

（４）上記三次元計測装置において、前記結果表示部は、前記複数の波長のうちで前記計測誤差が最小計測誤差である波長と、前記最小計測誤差と、を表示するものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、ユーザーが、計測誤差が最小となる波長や、その最小計測誤差を認識できるので、適切な計測条件を設定できる。

（５）上記三次元計測装置において、前記結果表示部は、前記計測誤差を許容するか否かの選択肢を前記計測誤差とともに前記表示デバイスに表示し、前記選択肢についての選択結果を受領するものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、計測誤差を許容するか否かをユーザーが指定できる。

（６）上記三次元計測装置は、更に、前記計測誤差の許容値の指示を受け付ける指示受付部、を備え、前記結果表示部は、前記計測対象物の前記計測誤差が前記許容値を超える場合に、前記計測誤差が前記許容値を超えていることを報知するものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、計測対象物の計測誤差が許容値を超える場合に、ユーザーにその旨を報知することができる。

（７）上記三次元計測装置において、前記結果表示部は、前記計測誤差が前記許容値を超えている場合に、前記計測対象物の三次元計測におけるパラメーター調整案を提示するものとしてもよい。
この三次元計測装置によれば、ユーザーが、計測誤差が大きい場合に有効なパラメーター調整案を認識できる。

（８）本開示の第２の形態によれば、三次元計測における高さ計測の計測誤差を決定する方法が提供される。この方法は、（ａ）計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影し、前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する工程と、（ｂ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する工程と、（ｃ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する工程と、（ｄ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する工程と、（ｅ）前記計測誤差を表示デバイスに表示する工程と、を含む。

１００…三次元計測装置、１１０…プロセッサー、１１１…撮影実行部、１１２…輝度差算出部、１１３…分解能算出部、１１４…計測誤差算出部、１１５…結果表示部、１１６…指示受付部、１１７…点群データ生成部、１２０…メモリー、１３０…インターフェイス回路、１４０…入力デバイス、１５０…表示デバイス、１６０…投影部、１７０…撮影部

Claims (8)

1. 三次元計測装置であって、
   計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影する投影部と、
   前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する撮影部と、
   前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する輝度差算出部と、
   前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する分解能算出部と、
   前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する計測誤差算出部と、
   前記計測誤差を表示デバイスに表示する結果表示部と、
   を備える三次元計測装置。
2. 請求項１に記載の三次元計測装置であって、
   前記計測対象物は、半透明な物体である、三次元計測装置。
3. 請求項１又は２に記載の三次元計測装置であって、
   前記結果表示部は、前記計測対象物よりも光透過率が低い基準対象物に対する計測誤差と、前記計測対象物に対する前記計測誤差とを並べて表示する、三次元計測装置。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の三次元計測装置であって、
   前記結果表示部は、前記複数の波長のうちで前記計測誤差が最小計測誤差である波長と、前記最小計測誤差と、を表示する、三次元計測装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の三次元計測装置であって、
   前記結果表示部は、前記計測誤差を許容するか否かの選択肢を前記計測誤差とともに前記表示デバイスに表示し、前記選択肢についての選択結果を受領する、三次元計測装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の三次元計測装置であって、更に、
   前記計測誤差の許容値の指示を受け付ける指示受付部、を備え、
   前記結果表示部は、前記計測対象物の前記計測誤差が前記許容値を超える場合に、前記計測誤差が前記許容値を超えていることを報知する、三次元計測装置。
7. 請求項６に記載の三次元計測装置であって、
   前記結果表示部は、前記計測誤差が前記許容値を超えている場合に、前記計測対象物の三次元計測におけるパラメーター調整案を提示する、三次元計測装置。
8. 三次元計測における高さ計測の計測誤差を決定する方法であって、
   （ａ）計測対象物に明暗パターンを有するパターン光を複数の波長について波長毎に順次投影し、前記複数の波長のそれぞれについて、前記パターン光が投影された前記計測対象物を撮像して画像を取得する工程と、
   （ｂ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記画像を用いて、前記パターン光が投影された前記計測対象物の明部と暗部の輝度差を算出する工程と、
   （ｃ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記輝度差を用いて、前記パターン光による前記計測対象物の高さ計測に関する分解能を算出する工程と、
   （ｄ）前記複数の波長のそれぞれについて、前記分解能を用いて、前記高さ計測の計測誤差を算出する工程と、
   （ｅ）前記計測誤差を表示デバイスに表示する工程と、
   を含む方法。

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