JP2996069B2 - 三次元計測装置 - Google Patents
三次元計測装置Info
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- JP2996069B2 JP2996069B2 JP5226464A JP22646493A JP2996069B2 JP 2996069 B2 JP2996069 B2 JP 2996069B2 JP 5226464 A JP5226464 A JP 5226464A JP 22646493 A JP22646493 A JP 22646493A JP 2996069 B2 JP2996069 B2 JP 2996069B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対象物の三次元形状の
計測を行う三次元計測装置に関し、さらに詳しくは両眼
立体視法を基礎とした三次元計測装置に関する。
計測を行う三次元計測装置に関し、さらに詳しくは両眼
立体視法を基礎とした三次元計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】対象物の三次元形状の計測を行う方法と
して、両眼立体視法（ステレオ画像法）、三眼視法、単
眼視法、連続画像法、レンズ焦点法等が提案され、実用
されている。両眼立体視法は、左右一対のカメラで撮ら
れた画像上で、情景（シーン）中では同じ点に対応する
一対の点（対応点）の位置を各画像中で求めれば、三角
測量の原理で距離が得られる。例えば、段ボールのケー
スの各面それぞれは、照明の角度により明度が異なるの
で、その境界をエッジとして認識することができる。ま
た段ボールケースの輪郭も、背景とは明度が変化するの
でエッジとして認識できる。エッジは、カメラで撮影し
た濃淡画像を微分処理し、抽出することにより得られ
る。
して、両眼立体視法（ステレオ画像法）、三眼視法、単
眼視法、連続画像法、レンズ焦点法等が提案され、実用
されている。両眼立体視法は、左右一対のカメラで撮ら
れた画像上で、情景（シーン）中では同じ点に対応する
一対の点（対応点）の位置を各画像中で求めれば、三角
測量の原理で距離が得られる。例えば、段ボールのケー
スの各面それぞれは、照明の角度により明度が異なるの
で、その境界をエッジとして認識することができる。ま
た段ボールケースの輪郭も、背景とは明度が変化するの
でエッジとして認識できる。エッジは、カメラで撮影し
た濃淡画像を微分処理し、抽出することにより得られ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、段ボールケー
スの表面には、必ず文字、模様などが印刷されている。
これら文字、模様と地の部分とでは濃淡に差があるの
で、これがノイズとなり、文字、模様の輪郭をエッジと
誤認してしまい、形状認識の妨げとなっていた。
スの表面には、必ず文字、模様などが印刷されている。
これら文字、模様と地の部分とでは濃淡に差があるの
で、これがノイズとなり、文字、模様の輪郭をエッジと
誤認してしまい、形状認識の妨げとなっていた。
【０００４】よって本発明の目的は、対象物の輪郭以外
の対象物に印刷された文字や模様に拘らず、対象物のエ
ッジを抽出することのできる三次元計測装置を提供する
ことにある。
の対象物に印刷された文字や模様に拘らず、対象物のエ
ッジを抽出することのできる三次元計測装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、対象物を異なる位置から撮像するステレオ
撮像手段と、対象物にパターン光を照射するパターン光
投光手段と、パターン光を照射して得られた二値化画像
から境界線の折れ曲がり点及び端点を抽出し、エッジを
抽出したステレオ画像と重ね合わせて折れ曲がり点及び
端点の乗っているエッジだけを取り出す画像処理手段と
から三次元計測装置を構成した。
に本発明は、対象物を異なる位置から撮像するステレオ
撮像手段と、対象物にパターン光を照射するパターン光
投光手段と、パターン光を照射して得られた二値化画像
から境界線の折れ曲がり点及び端点を抽出し、エッジを
抽出したステレオ画像と重ね合わせて折れ曲がり点及び
端点の乗っているエッジだけを取り出す画像処理手段と
から三次元計測装置を構成した。
【０００６】
【作用】本発明は上記の構成としたので、次のような作
用を奏する。
用を奏する。
【０００７】本発明に係る三次元計測装置によると、ス
テレオ撮像手段は、パターン光投光手段がパターン光を
照射した状態で対象物を撮像し、画像処理手段は得られ
た画像を二値化する。またステレオ撮像手段は濃淡画像
を撮像し、画像処理手段はエッジを抽出する。さらに、
画像処理手段は、二値化画像から境界線の折れ曲がり点
及び端点を抽出し、濃淡画像からエッジを抽出したエッ
ジ画像と重ね合わせて折れ曲がり点及び端点の乗ってい
るエッジを対象物の正しい輪郭として取り出す。
テレオ撮像手段は、パターン光投光手段がパターン光を
照射した状態で対象物を撮像し、画像処理手段は得られ
た画像を二値化する。またステレオ撮像手段は濃淡画像
を撮像し、画像処理手段はエッジを抽出する。さらに、
画像処理手段は、二値化画像から境界線の折れ曲がり点
及び端点を抽出し、濃淡画像からエッジを抽出したエッ
ジ画像と重ね合わせて折れ曲がり点及び端点の乗ってい
るエッジを対象物の正しい輪郭として取り出す。
【０００８】
【実施例】以下図示の実施例について説明する。
【０００９】図１は、本発明に係る三次元計測装置の一
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【００１０】図１において、ＣＣＤカメラ１Ｒ、１Ｌ
は、図２に示すように対象物である段ボールケースＷを
異なる位置から撮像することにより、ステレオ画像を得
る。パターン光投光器２はＣＣＤカメラ１Ｒ、１Ｌとは
異なる位置からパターン光を投光する。パターン光のパ
ターンは、液晶シャッタコントローラ３で決定され、液
晶シャッタコントローラ３はコード化画像データ処理装
置４により制御される。図２では縦に分割したパターン
光を照射した状態を示したが、同様に横に分割したパタ
ーン光をも照射することができる。ＣＣＤカメラ１Ｒ、
１Ｌの撮像した画像信号は、コード化画像データ処理装
置４及びステレオ画像データ処理装置５に送られる。
は、図２に示すように対象物である段ボールケースＷを
異なる位置から撮像することにより、ステレオ画像を得
る。パターン光投光器２はＣＣＤカメラ１Ｒ、１Ｌとは
異なる位置からパターン光を投光する。パターン光のパ
ターンは、液晶シャッタコントローラ３で決定され、液
晶シャッタコントローラ３はコード化画像データ処理装
置４により制御される。図２では縦に分割したパターン
光を照射した状態を示したが、同様に横に分割したパタ
ーン光をも照射することができる。ＣＣＤカメラ１Ｒ、
１Ｌの撮像した画像信号は、コード化画像データ処理装
置４及びステレオ画像データ処理装置５に送られる。
【００１１】コード化画像データ処理装置４、ステレオ
画像データ処理装置５に送られた画像データは、それぞ
れコード化画像データ記憶装置６、ステレオ画像データ
記憶装置７に格納されて、逐次読み出されて処理され
る。また、コード化画像データ処理装置４とステレオ画
像データ処理装置５とは、相互にデータのやり取りを行
うことができる。
画像データ処理装置５に送られた画像データは、それぞ
れコード化画像データ記憶装置６、ステレオ画像データ
記憶装置７に格納されて、逐次読み出されて処理され
る。また、コード化画像データ処理装置４とステレオ画
像データ処理装置５とは、相互にデータのやり取りを行
うことができる。
【００１２】図３に三次元測定の処理のフローを示す。
図２に示すように、段ボールケースＷの上面には「Ｔ」
の文字が描かれている。まず、ＣＣＤカメラ１Ｒ、１Ｌ
により、段ボールケースＷをパターン光なしで撮像する
（ステップ１）。これによりグレーコード画像のステレ
オ画像データが得られ、ステレオ画像データ処理装置５
に送られる。ステレオ画像データ処理装置５はステレオ
画像データを微分処理し（ステップ２）、図４のような
エッジ画像を得る（ステップ３）。
図２に示すように、段ボールケースＷの上面には「Ｔ」
の文字が描かれている。まず、ＣＣＤカメラ１Ｒ、１Ｌ
により、段ボールケースＷをパターン光なしで撮像する
（ステップ１）。これによりグレーコード画像のステレ
オ画像データが得られ、ステレオ画像データ処理装置５
に送られる。ステレオ画像データ処理装置５はステレオ
画像データを微分処理し（ステップ２）、図４のような
エッジ画像を得る（ステップ３）。
【００１３】図４のエッジ画像は、対象物である段ボー
ルケースＷの輪郭であるエッジＥｒを検出しているが、
文字「Ｔ」の輪郭であるエッジＥａをノイズとして含
み、両者の弁別は困難である。
ルケースＷの輪郭であるエッジＥｒを検出しているが、
文字「Ｔ」の輪郭であるエッジＥａをノイズとして含
み、両者の弁別は困難である。
【００１４】次に、コード化画像データ処理装置４が液
晶シャッタコントローラ３を作動させてパターン光投光
器２が縦及び横に分割されたパターン光を段ボールケー
スＷに照射し、それぞれについてＣＣＤカメラ１Ｒ、１
Ｌが撮像を行う（ステップ４）。得られたグレーコード
画像はコード化画像データ処理装置４に送られ、パター
ン光の明暗輝度差を考慮して明暗境界を抽出し、画像デ
ータを二値化する（ステップ５）。
晶シャッタコントローラ３を作動させてパターン光投光
器２が縦及び横に分割されたパターン光を段ボールケー
スＷに照射し、それぞれについてＣＣＤカメラ１Ｒ、１
Ｌが撮像を行う（ステップ４）。得られたグレーコード
画像はコード化画像データ処理装置４に送られ、パター
ン光の明暗輝度差を考慮して明暗境界を抽出し、画像デ
ータを二値化する（ステップ５）。
【００１５】二値化画像の境界線には、折れ曲がり点Ｐ
ｃ、端点Ｐｅが含まれており、これらの点は、段ボール
ケースＷの輪郭に沿って存在し、ノイズとなる文字
「Ｔ」の輪郭には存在しない。よってこれらの折れ曲が
り点Ｐｃ及び端点Ｐｅを求める（ステップ６）。
ｃ、端点Ｐｅが含まれており、これらの点は、段ボール
ケースＷの輪郭に沿って存在し、ノイズとなる文字
「Ｔ」の輪郭には存在しない。よってこれらの折れ曲が
り点Ｐｃ及び端点Ｐｅを求める（ステップ６）。
【００１６】次に、ステップ３で求めたエッジ画像と、
折れ曲がり点Ｐｃ及び端点Ｐｅとを画素の座標を合わせ
て重ね合わせる（ステップ７）。重ね合わせた結果、折
れ曲がり点Ｐｃもしくは端点Ｐｅの乗っているエッジの
みを抽出する（ステップ７）。すなわち、図４に示すエ
ッジＥｒのみを抽出し、ノイズである文字「Ｔ」の輪郭
Ｅａは抽出されないので、段ボールケースＷの輪郭エッ
ジのみを得ることができる。以上の過程は、ＣＣＤカメ
ラ１Ｒ、１Ｌによりそれぞれ撮像される左右の画像につ
いて行われる。
折れ曲がり点Ｐｃ及び端点Ｐｅとを画素の座標を合わせ
て重ね合わせる（ステップ７）。重ね合わせた結果、折
れ曲がり点Ｐｃもしくは端点Ｐｅの乗っているエッジの
みを抽出する（ステップ７）。すなわち、図４に示すエ
ッジＥｒのみを抽出し、ノイズである文字「Ｔ」の輪郭
Ｅａは抽出されないので、段ボールケースＷの輪郭エッ
ジのみを得ることができる。以上の過程は、ＣＣＤカメ
ラ１Ｒ、１Ｌによりそれぞれ撮像される左右の画像につ
いて行われる。
【００１７】以上のように、本実施例の三次元計測装置
によれば、ノイズを除去して正しい三次元形状を容易に
認識することができる。
によれば、ノイズを除去して正しい三次元形状を容易に
認識することができる。
【００１８】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上、本発明に係る三次元計測装置によ
れば、対象物の表面に印刷された文字、模様等のノイズ
を対象物の形状と誤認することなく、正確且つ容易に三
次元形状を得ることができる。
れば、対象物の表面に印刷された文字、模様等のノイズ
を対象物の形状と誤認することなく、正確且つ容易に三
次元形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る三次元計測装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の実施例のＣＣＤカメラがパター
ン光を照射された段ボールケースのを撮像している状態
を示す斜視図である。
ン光を照射された段ボールケースのを撮像している状態
を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の実施例による三次元計測の処理
の過程を示すフローチャートである。
の過程を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１の実施例によるエッジ画像を示す
斜視図である。
斜視図である。
１Ｒ、１Ｌ ＣＣＤカメラ ２ パターン光投光器 Ｗ 対象物 Ｐｃ 折れ曲がり点 Ｐｅ 端点
Claims (1)
- 【請求項１】 対象物を異なる位置から撮像するステレ
オ撮像手段と、対象物にパターン光を照射するパターン
光投光手段と、パターン光を照射して得られた二値化画
像から境界線の折れ曲がり点及び端点を抽出し、エッジ
を抽出したステレオ画像と重ね合わせて折れ曲がり点及
び端点の乗っているエッジだけを取り出す画像処理手段
とからなることを特徴とする三次元計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5226464A JP2996069B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 三次元計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5226464A JP2996069B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 三次元計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755445A JPH0755445A (ja) | 1995-03-03 |
| JP2996069B2 true JP2996069B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16845514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5226464A Expired - Fee Related JP2996069B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 三次元計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996069B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356016B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-10-18 | 한국전자통신연구원 | 영상인식에 의한 소포우편물 부피계측시스템 및부피계측방법 |
| JP2007033264A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Noritsu Koki Co Ltd | 証明写真撮影装置及び証明写真撮影方法 |
| WO2009024758A1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Renishaw Plc | Non-contact probe |
| JP5587137B2 (ja) * | 2010-10-29 | 2014-09-10 | キヤノン株式会社 | 測定装置及び測定方法 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5226464A patent/JP2996069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0755445A (ja) | 1995-03-03 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029 Year of fee payment: 10 |
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