JP3199041B2 - ３次元形状測定装置、方法及び記録媒体 - Google Patents
３次元形状測定装置、方法及び記録媒体Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状測定装
置、方法及びこの方法を実行するためのプログラムを記
録した記録媒体に関し、特に位相シフト法に基づく、位
相の接続関係を容易に決定し、かつ従来より短い時間で
実行可能な３次元形状の測定に関するものである。
置、方法及びこの方法を実行するためのプログラムを記
録した記録媒体に関し、特に位相シフト法に基づく、位
相の接続関係を容易に決定し、かつ従来より短い時間で
実行可能な３次元形状の測定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非接触で対象物体の３次元構造を測定す
る手法はこれまで数多く提案されている。その中のひと
つである位相シフト法に基づく３次元形状測定装置を、
文献「縞走査を導入した格子パターン投影法（第２
報）」、１９９２年７月、精密工学会誌、５８−７、１
１７３〜１１７８頁（以下、文献１という）に基づいて
説明する。本文献に記載の３次元形状測定装置は、外観
的には後述する本発明の第１の実施の形態で用いられる
ものと実質的に同一である。
る手法はこれまで数多く提案されている。その中のひと
つである位相シフト法に基づく３次元形状測定装置を、
文献「縞走査を導入した格子パターン投影法（第２
報）」、１９９２年７月、精密工学会誌、５８−７、１
１７３〜１１７８頁（以下、文献１という）に基づいて
説明する。本文献に記載の３次元形状測定装置は、外観
的には後述する本発明の第１の実施の形態で用いられる
ものと実質的に同一である。
【０００３】パターン投射器１は、輝度値が空間的に正
弦波変調された光パターンを測定対象物体２へと投射す
る。パターン投射器１は、光源１１、位相格子１２、格
子駆動装置１３から構成されており、位相格子１２には
軸ｘ方向に沿って正弦波状に光の透過率が変わるよう
に、正弦波濃淡パターンを描画したフィルムが用いられ
ている。
弦波変調された光パターンを測定対象物体２へと投射す
る。パターン投射器１は、光源１１、位相格子１２、格
子駆動装置１３から構成されており、位相格子１２には
軸ｘ方向に沿って正弦波状に光の透過率が変わるよう
に、正弦波濃淡パターンを描画したフィルムが用いられ
ている。
【０００４】位相格子１２は、格子駆動装置１３によっ
て軸ｘ方向に駆動できるようになっており、計測対象物
体２へ投射する光パターンをずらすことができる。物体
表面上の点Ｐに着目すると、パターン投射器１から本点
Ｐへ投射される光強度ＥＰ（ｔ）は、数式５で表すこと
ができる。
て軸ｘ方向に駆動できるようになっており、計測対象物
体２へ投射する光パターンをずらすことができる。物体
表面上の点Ｐに着目すると、パターン投射器１から本点
Ｐへ投射される光強度ＥＰ（ｔ）は、数式５で表すこと
ができる。
【０００５】
【数５】
【０００６】ここで、Ａは光パターン投射器１から点Ｐ
へ投射される光強度の最大値の１／２の値、φは位相格
子１２が初期位置にある時に、光源１１と点Ｐを結ぶ直
線と位相格子１２の交点が持つ位相値、ｔは格子駆動装
置１３によって格子をずらした移動量を位相で表したも
のである。したがって、本点Ｐをカメラ３で撮影した時
に得られる画像の輝度ＩＰ（ｔ）は、数式６で表すこと
ができる。
へ投射される光強度の最大値の１／２の値、φは位相格
子１２が初期位置にある時に、光源１１と点Ｐを結ぶ直
線と位相格子１２の交点が持つ位相値、ｔは格子駆動装
置１３によって格子をずらした移動量を位相で表したも
のである。したがって、本点Ｐをカメラ３で撮影した時
に得られる画像の輝度ＩＰ（ｔ）は、数式６で表すこと
ができる。
【０００７】
【数６】
【０００８】ここで、Ｉｐ ｂｉａｓはバイアス項、Ａ’
は画像上での正弦波パターンの輝度振幅である。
は画像上での正弦波パターンの輝度振幅である。
【０００９】コンピュータ４によって、格子駆動装置１
３を制御し適当な位相分ずつ駆動しながらその度毎にカ
メラ３によって撮影される画像を取り込むことにより、
１周期分の画像系列を撮影する。例えば、文献１に記載
されている例では、格子駆動装置１３を１／４周期ずつ
駆動し、ｔ＝０，π／２，π，３π／２での４枚の画像
系列を撮影する。すると、数式７によって本画像系列か
ら各画素に対応する対象物体２上の測定点Ｐに投射され
る光パターンの位相φを求めることができる。
３を制御し適当な位相分ずつ駆動しながらその度毎にカ
メラ３によって撮影される画像を取り込むことにより、
１周期分の画像系列を撮影する。例えば、文献１に記載
されている例では、格子駆動装置１３を１／４周期ずつ
駆動し、ｔ＝０，π／２，π，３π／２での４枚の画像
系列を撮影する。すると、数式７によって本画像系列か
ら各画素に対応する対象物体２上の測定点Ｐに投射され
る光パターンの位相φを求めることができる。
【００１０】
【数７】
【００１１】しかし、数式７の計算では、ｔａｎ−１が
周期２πの周期関数であるために位相φは周期の整数倍
の不定性を残してしか求められない。これは、位相が周
期の整数倍だけ異なる位置に対応する点に投射される光
パターンは全て同じになることと対応している。
周期２πの周期関数であるために位相φは周期の整数倍
の不定性を残してしか求められない。これは、位相が周
期の整数倍だけ異なる位置に対応する点に投射される光
パターンは全て同じになることと対応している。
【００１２】また、文献「縞走査を導入した格子パター
ン投影法」、１９８９年１０月、精密工学会誌、５５−
１０、１８１７〜１８２２頁（以下、文献２という）に
は、この周期の整数倍の不定性を除くために、次のよう
にして位相接続を行う方法が記載されている。
ン投影法」、１９８９年１０月、精密工学会誌、５５−
１０、１８１７〜１８２２頁（以下、文献２という）に
は、この周期の整数倍の不定性を除くために、次のよう
にして位相接続を行う方法が記載されている。
【００１３】まず、全ての点について数式７の計算によ
り−πからπの範囲で位相φを計算する。次に、基準と
なる点を決定し、その点の位相をゼロとし、隣り合う画
素間で位相が２πの８０％程度変化したときに２πを加
減算することで、周囲の点の位相を順次計算していく。
そして、φが求まれば、パターン投射器１からの点Ｐの
見込み角を求めることができ、また、点Ｐの画像の座標
（ｘ，ｙ）からカメラ３からの見込み角も求められるの
で、三角測量の原理によって点Ｐの３次元座標を計算す
ることができる。
り−πからπの範囲で位相φを計算する。次に、基準と
なる点を決定し、その点の位相をゼロとし、隣り合う画
素間で位相が２πの８０％程度変化したときに２πを加
減算することで、周囲の点の位相を順次計算していく。
そして、φが求まれば、パターン投射器１からの点Ｐの
見込み角を求めることができ、また、点Ｐの画像の座標
（ｘ，ｙ）からカメラ３からの見込み角も求められるの
で、三角測量の原理によって点Ｐの３次元座標を計算す
ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による３次元形状の計測によっては、単一の測定デ
ータにおいては、位相の接続がうまくできない場合があ
った。すなわち、物体形状の奥行き方向の変化が大きい
部分や不連続がある部分で位相の接続に失敗し、正しい
３次元形状データが求まらない場合が生ずるという問題
点があった。
来例による３次元形状の計測によっては、単一の測定デ
ータにおいては、位相の接続がうまくできない場合があ
った。すなわち、物体形状の奥行き方向の変化が大きい
部分や不連続がある部分で位相の接続に失敗し、正しい
３次元形状データが求まらない場合が生ずるという問題
点があった。
【００１５】例えば、図３の（＊）の部分のように、対
象物体の形状が奥行き方向に急激に変化している部分が
あると、隣り合う画素間で位相が急激に変化し、図３
（ｂ）の（＊）のように２つのピークがつながって測定
されてしまう。このような場合、本来ここで２πを加算
すべきであるのにそれがなされず正しい位相が求まらな
くなる。
象物体の形状が奥行き方向に急激に変化している部分が
あると、隣り合う画素間で位相が急激に変化し、図３
（ｂ）の（＊）のように２つのピークがつながって測定
されてしまう。このような場合、本来ここで２πを加算
すべきであるのにそれがなされず正しい位相が求まらな
くなる。
【００１６】このような場合には、より長い周期のパタ
ーンを投影し、図３（ｃ）のように大局的な構造を得て
おきそれを参照することで解決できる。図３の例では
（ｃ）は２倍の周期での位相であるので（ｂ）に比べて
位相の変化量は１／２になる。従って、（＊）の部分で
の位相の変化も正しく測定することができる。長い周期
のパターンを用いれば、それだけ大きい形状変化に対応
できることになるが、長い周期の光パターンを用いて測
定を行うと位相の測定精度は低下する。
ーンを投影し、図３（ｃ）のように大局的な構造を得て
おきそれを参照することで解決できる。図３の例では
（ｃ）は２倍の周期での位相であるので（ｂ）に比べて
位相の変化量は１／２になる。従って、（＊）の部分で
の位相の変化も正しく測定することができる。長い周期
のパターンを用いれば、それだけ大きい形状変化に対応
できることになるが、長い周期の光パターンを用いて測
定を行うと位相の測定精度は低下する。
【００１７】図８に同じ光パターン強度差ΔＩに対応す
る基本周期での位相差Δφ１と２倍周期での位相差Δφ
２を示す。測定される光パターン強度の差ΔＩに対する
位相の差Δφはパターンの周期が長い程小さくなるた
め、それだけ分解能が低下することになる。図８の例で
は周期が２倍になると分解能が１／２になることが分か
る。したがって、同じ測定精度を保つためには基本の周
期の光パターンでの位相と長い周期の光パターンでの位
相の両方を測定する必要がある。従って、測定精度を保
ちつつ、位相接続を確実に行うためには、もともとの周
期の正弦波パターンと、より長い周期のパターンの両方
について測定を行わなければならない。
る基本周期での位相差Δφ１と２倍周期での位相差Δφ
２を示す。測定される光パターン強度の差ΔＩに対する
位相の差Δφはパターンの周期が長い程小さくなるた
め、それだけ分解能が低下することになる。図８の例で
は周期が２倍になると分解能が１／２になることが分か
る。したがって、同じ測定精度を保つためには基本の周
期の光パターンでの位相と長い周期の光パターンでの位
相の両方を測定する必要がある。従って、測定精度を保
ちつつ、位相接続を確実に行うためには、もともとの周
期の正弦波パターンと、より長い周期のパターンの両方
について測定を行わなければならない。
【００１８】これを行うためには、２つのパターンの位
相格子を用意して取り換えるか、または、図９に示した
ように位相格子に複数のパターンを印刷しておき、２つ
のパターンを連続して投射したり（図９（ａ））、新た
な駆動装置を付加する（図９（ｂ））などの手段を用い
てパターンを切替える方法が考えられる。しかし、これ
らの手法は測定時間が長くなることや、装置が複雑にな
るために精度の低下をまねくことなどの問題があった。
相格子を用意して取り換えるか、または、図９に示した
ように位相格子に複数のパターンを印刷しておき、２つ
のパターンを連続して投射したり（図９（ａ））、新た
な駆動装置を付加する（図９（ｂ））などの手段を用い
てパターンを切替える方法が考えられる。しかし、これ
らの手法は測定時間が長くなることや、装置が複雑にな
るために精度の低下をまねくことなどの問題があった。
【００１９】なお、文献１、文献２の他に、特開平９−
２１６２０号公報には、カラーカメラを用い、撮影した
画像を処理して分離した色成分毎の毎の変形格子画像か
ら物体の形状を測定する３次元形状測定方法が開示され
ている。この方法では、カラー液晶パネルに任意の色と
強度をもつパターンを表示し、そのパターンに基づくパ
ターン光をプロジェクタから投射し、カラーカメラで撮
影されたカラー画像を色分離することが必要となってい
る。
２１６２０号公報には、カラーカメラを用い、撮影した
画像を処理して分離した色成分毎の毎の変形格子画像か
ら物体の形状を測定する３次元形状測定方法が開示され
ている。この方法では、カラー液晶パネルに任意の色と
強度をもつパターンを表示し、そのパターンに基づくパ
ターン光をプロジェクタから投射し、カラーカメラで撮
影されたカラー画像を色分離することが必要となってい
る。
【００２０】すなわち、この３次元形状測定方法では、
カラー液晶パネルを用いなければならないので、そのた
めの装置を製造するのにコストがかかり、また、撮影さ
れたカラー画像を色分離しなければならなかったため、
画像の処理が複雑になるという問題点があった。
カラー液晶パネルを用いなければならないので、そのた
めの装置を製造するのにコストがかかり、また、撮影さ
れたカラー画像を色分離しなければならなかったため、
画像の処理が複雑になるという問題点があった。
【００２１】本発明の目的は、位相の接続関係を容易に
決定することができ、しかも従来よりも短い測定時間し
か要しない３次元形状測定装置、方法及び記憶媒体を提
供することにある。
決定することができ、しかも従来よりも短い測定時間し
か要しない３次元形状測定装置、方法及び記憶媒体を提
供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる３次元形状測定装置
は、任意の位相を有する複数の正弦波を足し合わせた信
号で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の短い正弦
波の整数倍の周期を有する信号によって表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物に投射する光投射手
段と、前記光投射手段からの光パターンが投射された計
測対象物の画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮
影手段によって撮影された画像に基づいて、前記複数の
正弦波のそれぞれの位相を計算する位相計算手段と、前
記位相計算手段によって計算された各位相を、対応する
正弦波の周期の長いものから順番により周期が長い正弦
波の位相を参照しながら、接続していく位相接続手段
と、前記位相接続手段によって接続された位相と、前記
光投射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前記
画像撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位置
とに基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算出
手段とを備えることを特徴とする。
め、本発明の第１の観点にかかる３次元形状測定装置
は、任意の位相を有する複数の正弦波を足し合わせた信
号で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の短い正弦
波の整数倍の周期を有する信号によって表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物に投射する光投射手
段と、前記光投射手段からの光パターンが投射された計
測対象物の画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮
影手段によって撮影された画像に基づいて、前記複数の
正弦波のそれぞれの位相を計算する位相計算手段と、前
記位相計算手段によって計算された各位相を、対応する
正弦波の周期の長いものから順番により周期が長い正弦
波の位相を参照しながら、接続していく位相接続手段
と、前記位相接続手段によって接続された位相と、前記
光投射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前記
画像撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位置
とに基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算出
手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】上記３次元形状測定装置では、複数の周波
数の異なる正弦波を足し合わせた信号で表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物へ１回照射すれば、
それぞれの周波数に対応する位相を求めることができ
る。このように、光パターンの照射回数が１回で済むの
で、３次元形状の測定を高速に行うことができる。
数の異なる正弦波を足し合わせた信号で表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物へ１回照射すれば、
それぞれの周波数に対応する位相を求めることができ
る。このように、光パターンの照射回数が１回で済むの
で、３次元形状の測定を高速に行うことができる。
【００２４】また、上記３次元形状測定装置では、位相
の接続は、周期の長いものから順番により周期が長い正
弦波の位相を参照しながら行っていくので、位相接続を
確実に行うことが可能となる。
の接続は、周期の長いものから順番により周期が長い正
弦波の位相を参照しながら行っていくので、位相接続を
確実に行うことが可能となる。
【００２５】上記３次元形状測定装置において、前記光
投射手段は、たとえば、所定の輝度の光を発する光源
と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号によって表さ
れる強度変化に対応する濃淡パターンを有する位相格子
と、前記位相格子を駆動する駆動手段とを備え、前記駆
動手段によって駆動される位相格子を介して前記光源か
らの光を前記計測対象物に投射するものとすることがで
きる。
投射手段は、たとえば、所定の輝度の光を発する光源
と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号によって表さ
れる強度変化に対応する濃淡パターンを有する位相格子
と、前記位相格子を駆動する駆動手段とを備え、前記駆
動手段によって駆動される位相格子を介して前記光源か
らの光を前記計測対象物に投射するものとすることがで
きる。
【００２６】このように光照射手段の構成として位相格
子を含めた場合には、この３次元形状測定装置では、異
なる濃淡パターンを有する位相格子を複数用意して、そ
れを取り替えたり、特殊な駆動手段を用意したりする必
要がない。
子を含めた場合には、この３次元形状測定装置では、異
なる濃淡パターンを有する位相格子を複数用意して、そ
れを取り替えたり、特殊な駆動手段を用意したりする必
要がない。
【００２７】また、前記光投射手段は、所定の輝度の光
を発する光源と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号
によって表される強度変化に対応して光の透過率を変化
させる光透過手段とを備え、前記光透過手段を介して前
記光源からの光を前記計測対象物に投射するものとする
こともできる。
を発する光源と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号
によって表される強度変化に対応して光の透過率を変化
させる光透過手段とを備え、前記光透過手段を介して前
記光源からの光を前記計測対象物に投射するものとする
こともできる。
【００２８】さらには、前記光投射手段は、前記複数の
正弦波を重ね合わせた信号によって表される強度変化で
発光する発光素子を備え、前記発光素子が発した光を前
記計測対象物に投射するものとすることもできる。
正弦波を重ね合わせた信号によって表される強度変化で
発光する発光素子を備え、前記発光素子が発した光を前
記計測対象物に投射するものとすることもできる。
【００２９】このように光投射手段の構成として、光源
と光透過手段とを組み合わせたものや、発光素子を適用
することによって、光パターンの強度変化を容易に制御
することが可能となる。また、投射する光パターンが複
雑なものとなる場合でも、格子の作成が困難になるとい
った問題を回避できる。
と光透過手段とを組み合わせたものや、発光素子を適用
することによって、光パターンの強度変化を容易に制御
することが可能となる。また、投射する光パターンが複
雑なものとなる場合でも、格子の作成が困難になるとい
った問題を回避できる。
【００３０】上記３次元形状測定装置において、前記光
投射手段が投射する光パターンを構成する正弦波ψ
ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、数式８によって表さ
れるものとすることができる。
投射手段が投射する光パターンを構成する正弦波ψ
ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、数式８によって表さ
れるものとすることができる。
【数８】 （但し、ｉは正弦波信号の番号であり１からｎまでをと
り、周期の短い順に番号をつけて１が基本の周期でｎを
最長の周期の正弦波とする。ｋｉは１または正の整数で
ｋ１＝１＜ｋ２＜・・・＜ｋｎであり、Ａｉはそれぞれ
の周期における光強度である。）この場合、前記計測対
象物上の点Ｐにおける光強度ＥＰ（ｔ）は、数式９によ
って表すことができ、
り、周期の短い順に番号をつけて１が基本の周期でｎを
最長の周期の正弦波とする。ｋｉは１または正の整数で
ｋ１＝１＜ｋ２＜・・・＜ｋｎであり、Ａｉはそれぞれ
の周期における光強度である。）この場合、前記計測対
象物上の点Ｐにおける光強度ＥＰ（ｔ）は、数式９によ
って表すことができ、
【数９】 （但し、φｉは光源から点Ｐへの見込み角に応じて定ま
る、ｔ＝０時点での各周期の正弦波毎の位相である。） 前記画像取込手段によって前記画像撮影手段から取り込
んだ画像の前記点Ｐに対応する画素の輝度ＩＰ（ｔ）
は、数式１０によって表すことができる。
る、ｔ＝０時点での各周期の正弦波毎の位相である。） 前記画像取込手段によって前記画像撮影手段から取り込
んだ画像の前記点Ｐに対応する画素の輝度ＩＰ（ｔ）
は、数式１０によって表すことができる。
【数１０】 （但し、ＩＰ biasは輝度のバイアス項、Ａｉ’は各周期
における輝度の振幅である。）
における輝度の振幅である。）
【００３１】この場合、前記位相計算手段は、前記光パ
ターンを構成する正弦波ψｉの位相φｉを、数式１１に
よって計算するものとすることができる。
ターンを構成する正弦波ψｉの位相φｉを、数式１１に
よって計算するものとすることができる。
【数１１】
【００３２】上記３次元形状測定装置において、前記位
相接続手段は、画像全体で隣接する画素間の位相が滑ら
かになるように２πラジアンの整数倍を足し引きして、
各位相を接続していくものとすることができる。
相接続手段は、画像全体で隣接する画素間の位相が滑ら
かになるように２πラジアンの整数倍を足し引きして、
各位相を接続していくものとすることができる。
【００３３】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかる３次元形状測定装置は、互いに直交する複
数の周期関数を足し合わせた信号で表される強度変化を
有する光パターンを計測対象物に投射する光投射手段
と、前記光投射手段からの光パターンが投射された計測
対象物の画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影
手段によって撮影された画像に基づいて、前記複数の周
期関数のそれぞれの位相を計算する位相計算手段と、前
記位相計算手段によって計算された各位相を、対応する
周期関数の周期の長いものから順番により周期が長い周
期関数の位相を参照しながら、接続していく位相接続手
段と、前記位相接続手段によって接続された位相と、前
記光投射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前
記画像撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位
置とに基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算
出手段とを備えることを特徴とする。
観点にかかる３次元形状測定装置は、互いに直交する複
数の周期関数を足し合わせた信号で表される強度変化を
有する光パターンを計測対象物に投射する光投射手段
と、前記光投射手段からの光パターンが投射された計測
対象物の画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影
手段によって撮影された画像に基づいて、前記複数の周
期関数のそれぞれの位相を計算する位相計算手段と、前
記位相計算手段によって計算された各位相を、対応する
周期関数の周期の長いものから順番により周期が長い周
期関数の位相を参照しながら、接続していく位相接続手
段と、前記位相接続手段によって接続された位相と、前
記光投射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前
記画像撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位
置とに基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算
出手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】このように、本発明は、複数の正弦波を足
し合わせた信号以外であっても、互いに直交する複数の
周期関数を足し合わせた信号で表される強度変化を有す
る光パターンでも、計測対象物への照射を１回行うだけ
で、当該計測対象物の３次元形状を測定することができ
る。
し合わせた信号以外であっても、互いに直交する複数の
周期関数を足し合わせた信号で表される強度変化を有す
る光パターンでも、計測対象物への照射を１回行うだけ
で、当該計測対象物の３次元形状を測定することができ
る。
【００３５】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点にかかる３次元形状測定方法は、任意の位相を有す
る複数の正弦波を足し合わせた信号で、前記複数の正弦
波がそれぞれ最も周期の短い正弦波の整数倍の周期を有
する信号によって表される強度変化を有する光パターン
を計測対象物に投射する光投射ステップと、前記光投射
ステップで光パターンが投射された計測対象物の画像を
撮影する画像撮影ステップと、前記画像撮影ステップに
おいて撮影された画像に基づいて、前記複数の正弦波の
それぞれの位相を計算する位相計算ステップと、前記位
相計算ステップで計算された各位相を、対応する正弦波
の周期の長いものから順番により周期が長い正弦波の位
相を参照しながら、接続していく位相接続ステップと、
前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステップ
で撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、前記
計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを含むこ
とを特徴とする。上記目的を達成するため、本発明の第
４の観点にかかる３次元形状測定方法は、互いに直交す
る複数の周期関数を足し合わせた信号で表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物に投射する光投射ス
テップと、前記光投射ステップで光パターンが投射され
た計測対象物の画像を撮影する画像撮影ステップと、前
記画像撮影ステップにおいて撮影された画像に基づい
て、前記複数の周期関数のそれぞれの位相を計算する位
相計算ステップと、前記位相計算ステップで計算された
各位相を、対応する周期関数の周期の長いものから順番
により周期が長い周期関数の位相を参照しながら、接続
していく位相接続ステップと、 前記位相接続ステップで
接続された位相と、前記光投射ステップで投射する光の
発生位置及び前記画像撮影ステップでの撮影位置の位置
関係と、前記画像撮影ステップで撮影された画像中の各
画素の位置とに基づいて、前記計測対象物の形状を求め
る形状算出ステップとを含むことを特徴とする。
観点にかかる３次元形状測定方法は、任意の位相を有す
る複数の正弦波を足し合わせた信号で、前記複数の正弦
波がそれぞれ最も周期の短い正弦波の整数倍の周期を有
する信号によって表される強度変化を有する光パターン
を計測対象物に投射する光投射ステップと、前記光投射
ステップで光パターンが投射された計測対象物の画像を
撮影する画像撮影ステップと、前記画像撮影ステップに
おいて撮影された画像に基づいて、前記複数の正弦波の
それぞれの位相を計算する位相計算ステップと、前記位
相計算ステップで計算された各位相を、対応する正弦波
の周期の長いものから順番により周期が長い正弦波の位
相を参照しながら、接続していく位相接続ステップと、
前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステップ
で撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、前記
計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを含むこ
とを特徴とする。上記目的を達成するため、本発明の第
４の観点にかかる３次元形状測定方法は、互いに直交す
る複数の周期関数を足し合わせた信号で表される強度変
化を有する光パターンを計測対象物に投射する光投射ス
テップと、前記光投射ステップで光パターンが投射され
た計測対象物の画像を撮影する画像撮影ステップと、前
記画像撮影ステップにおいて撮影された画像に基づい
て、前記複数の周期関数のそれぞれの位相を計算する位
相計算ステップと、前記位相計算ステップで計算された
各位相を、対応する周期関数の周期の長いものから順番
により周期が長い周期関数の位相を参照しながら、接続
していく位相接続ステップと、 前記位相接続ステップで
接続された位相と、前記光投射ステップで投射する光の
発生位置及び前記画像撮影ステップでの撮影位置の位置
関係と、前記画像撮影ステップで撮影された画像中の各
画素の位置とに基づいて、前記計測対象物の形状を求め
る形状算出ステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】上記目的を達成するため、本発明の第５の
観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
任意の位相を有する複数の正弦波を足し合わせた信号
で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の短い正弦波
の整数倍の周期を有する信号によって表される強度変化
を有する光パターンを計測対象物に投射させる光投射ス
テップと、前記光投射ステップで光パターンが投射され
た計測対象物について撮影された画像を取り込む画像取
込ステップと、前記画像取込ステップで取り込まれた画
像に基づいて、前記複数の正弦波のそれぞれの位相を計
算する位相計算ステップと、前記位相計算ステップで計
算された各位相を、対応する正弦波の周期の長いものか
ら順番により周期が長い正弦波の位相を参照しながら、
接続していく位相接続ステップと、前記位相接続ステッ
プで接続された位相と、前記光投射ステップで投射する
光の発生位置及び前記画像撮影ステップでの撮影位置の
位置関係と、前記画像取込ステップで取り込まれた画像
中の各画素の位置とに基づいて、前記計測対象物の形状
を求める形状算出ステップとを実行させるプログラムを
記録することを特徴とする。上記目的を達成するため、
本発明の第６の観点にかかるコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、互いに直交する複数の周期関数を足し合
わせた信号で表される強度変化を有する光パターンを計
測対象物に投射する光投射ステップと、前記光投射ステ
ップで光パターンが投射された計測対象物の画像を撮影
する画像撮影ステップと、前記画像撮影ステップにおい
て撮影された画像に基づいて、前記複数の周期関数のそ
れぞれの位相を計算する位相計算ステップと、前記位相
計算ステップで計算された各位相を、対応する周期関数
の周期の長いものから順番により周期が長い周期関数の
位相を参照しながら、接続していく位相接続ステップ
と、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光
投射ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影
ステップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステ
ップで撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、
前記計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを実
行させるプログラムを記録することを特徴とする。
観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
任意の位相を有する複数の正弦波を足し合わせた信号
で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の短い正弦波
の整数倍の周期を有する信号によって表される強度変化
を有する光パターンを計測対象物に投射させる光投射ス
テップと、前記光投射ステップで光パターンが投射され
た計測対象物について撮影された画像を取り込む画像取
込ステップと、前記画像取込ステップで取り込まれた画
像に基づいて、前記複数の正弦波のそれぞれの位相を計
算する位相計算ステップと、前記位相計算ステップで計
算された各位相を、対応する正弦波の周期の長いものか
ら順番により周期が長い正弦波の位相を参照しながら、
接続していく位相接続ステップと、前記位相接続ステッ
プで接続された位相と、前記光投射ステップで投射する
光の発生位置及び前記画像撮影ステップでの撮影位置の
位置関係と、前記画像取込ステップで取り込まれた画像
中の各画素の位置とに基づいて、前記計測対象物の形状
を求める形状算出ステップとを実行させるプログラムを
記録することを特徴とする。上記目的を達成するため、
本発明の第６の観点にかかるコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、互いに直交する複数の周期関数を足し合
わせた信号で表される強度変化を有する光パターンを計
測対象物に投射する光投射ステップと、前記光投射ステ
ップで光パターンが投射された計測対象物の画像を撮影
する画像撮影ステップと、前記画像撮影ステップにおい
て撮影された画像に基づいて、前記複数の周期関数のそ
れぞれの位相を計算する位相計算ステップと、前記位相
計算ステップで計算された各位相を、対応する周期関数
の周期の長いものから順番により周期が長い周期関数の
位相を参照しながら、接続していく位相接続ステップ
と、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光
投射ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影
ステップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステ
ップで撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、
前記計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを実
行させるプログラムを記録することを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００３８】図１は、この実施の形態にかかる３次元形
状測定装置の構成を示すブロック図であり、図２は、そ
の外観構成図である。図２を参照すると、この３次元形
状測定装置は、計測対象物体２に対して光パターンを投
射するパターン投射器１と、投射されたパターンの画像
を撮影するカメラ３と、画像の取り込みやパターン投射
器１の制御および演算処理を行うコンピュータ４とを含
む。なお、図１において、パターン投射器１、計測対象
物体２、カメラ３及び画像取込装置４１は、２つずつ示
されているが、この実施の形態の機能を説明するための
ものであり、物理的な構成としては、これらは１つずつ
で構成されている。
状測定装置の構成を示すブロック図であり、図２は、そ
の外観構成図である。図２を参照すると、この３次元形
状測定装置は、計測対象物体２に対して光パターンを投
射するパターン投射器１と、投射されたパターンの画像
を撮影するカメラ３と、画像の取り込みやパターン投射
器１の制御および演算処理を行うコンピュータ４とを含
む。なお、図１において、パターン投射器１、計測対象
物体２、カメラ３及び画像取込装置４１は、２つずつ示
されているが、この実施の形態の機能を説明するための
ものであり、物理的な構成としては、これらは１つずつ
で構成されている。
【００３９】パターン投射器１は、光源１１と、位相格
子１２と、位相格子駆動装置１３とを備えている。
子１２と、位相格子駆動装置１３とを備えている。
【００４０】光源１１は、対象物体に光パターンを投射
するために十分な輝度の投射光を発する光源である。位
相格子１２は、格子駆動装置１３によって駆動される方
向の軸ｘに沿っての光透過率分布が投射光パターンに対
応するような濃淡パターンが印刷されている。この実施
の形態では、図４に示すように、投射する光パターン
は、基本の周期πの正弦波信号１０１にその２倍の周期
２πの正弦波信号１０２を加えた信号１０３とする。し
たがって、カメラ３で撮影したとき画像上の画素（ｘ，
ｙ）の位置にうつる点にパターン投射器１から投射され
る光パターンＥ（ｘ，ｙ，ｔ）は、数式１２で表され
る。
するために十分な輝度の投射光を発する光源である。位
相格子１２は、格子駆動装置１３によって駆動される方
向の軸ｘに沿っての光透過率分布が投射光パターンに対
応するような濃淡パターンが印刷されている。この実施
の形態では、図４に示すように、投射する光パターン
は、基本の周期πの正弦波信号１０１にその２倍の周期
２πの正弦波信号１０２を加えた信号１０３とする。し
たがって、カメラ３で撮影したとき画像上の画素（ｘ，
ｙ）の位置にうつる点にパターン投射器１から投射され
る光パターンＥ（ｘ，ｙ，ｔ）は、数式１２で表され
る。
【００４１】
【数１２】
【００４２】ここで、Ａ１が基本の周期の正弦波光パタ
ーンの光強度の最大値、Ａ２が２倍の周期の正弦波光パ
ターンの光強度の最大値、ｔは格子駆動装置１３によっ
て格子を動かした移動量を位相で表したもの、φ１は基
本の周期での位相、φ２は２倍の周期での位相である。
ーンの光強度の最大値、Ａ２が２倍の周期の正弦波光パ
ターンの光強度の最大値、ｔは格子駆動装置１３によっ
て格子を動かした移動量を位相で表したもの、φ１は基
本の周期での位相、φ２は２倍の周期での位相である。
【００４３】格子駆動装置１３は、コンピュータ４から
の制御によって位相格子１２を駆動し、必要なタイミン
グで投射する光パターンを変化させる。
の制御によって位相格子１２を駆動し、必要なタイミン
グで投射する光パターンを変化させる。
【００４４】カメラ３は、パターン投射器１から測定対
象物体２に投射された光パターンを撮影し、その撮影し
た画像をコンピュータ４に伝送する。
象物体２に投射された光パターンを撮影し、その撮影し
た画像をコンピュータ４に伝送する。
【００４５】コンピュータ４は、パーソナルコンピュー
タやエンジニアリングワークステーションによって構成
され、画像取り込み装置４１と、位相計算処理部４２，
４３と、位相接続処理部５４と、距離演算処理部５５
と、測定制御処理部５６を備える。
タやエンジニアリングワークステーションによって構成
され、画像取り込み装置４１と、位相計算処理部４２，
４３と、位相接続処理部５４と、距離演算処理部５５
と、測定制御処理部５６を備える。
【００４６】画像取り込み装置４１は、カメラ３によっ
て撮影された光パターンの画像を、測定制御処理５６か
らの制御により適切なタイミングでコンピュータの記憶
装置に取り込む。この実施例では、ｔｉ＝｛０，π／
２，π，３π／２，２π，５π／２，３π，７π／２｝
の各時刻において合計８枚の画像Ｉｉ＝Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ
ｉ）を取り込む。すなわち、画像取込装置４１は、格子
駆動装置１３の動きと合わせて適切なタイミングで画像
を取り込むように制御される。
て撮影された光パターンの画像を、測定制御処理５６か
らの制御により適切なタイミングでコンピュータの記憶
装置に取り込む。この実施例では、ｔｉ＝｛０，π／
２，π，３π／２，２π，５π／２，３π，７π／２｝
の各時刻において合計８枚の画像Ｉｉ＝Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ
ｉ）を取り込む。すなわち、画像取込装置４１は、格子
駆動装置１３の動きと合わせて適切なタイミングで画像
を取り込むように制御される。
【００４７】位相計算処理部４２，４３は、取り込んだ
時系列画像から、画像上の各画素に対応する測定対象物
体２上の点に投射される光パターンの位相を計算する。
第１の位相計算処理部４２は、基本の周期の正弦波に対
する位相φ１を数式１３に従って計算する。また、第２
の位相計算処理部４３は、２倍の周期の正弦波に対する
位相φ２を数式１４に従って計算する。
時系列画像から、画像上の各画素に対応する測定対象物
体２上の点に投射される光パターンの位相を計算する。
第１の位相計算処理部４２は、基本の周期の正弦波に対
する位相φ１を数式１３に従って計算する。また、第２
の位相計算処理部４３は、２倍の周期の正弦波に対する
位相φ２を数式１４に従って計算する。
【００４８】
【数１３】
【００４９】
【数１４】
【００５０】上記の数式１３、数式１４からそれぞれ求
められる位相φ１，φ２の値には２πの整数倍の不定性
が残っている。位相接続処理部５４は、この不定性を除
くため、次に説明するような方法により位相の接続を行
う。
められる位相φ１，φ２の値には２πの整数倍の不定性
が残っている。位相接続処理部５４は、この不定性を除
くため、次に説明するような方法により位相の接続を行
う。
【００５１】位相接続処理部５４は、まず、数式１４で
求めた位相φ２を接続する。この場合、従来手法と同様
に、まず位相接続の基準点をある１点に決め、そこから
周囲の画素を次々に見ていき、隣り合う画素間で位相が
２πの８０％以上変化した場合に２πを足し引きする。
求めた位相φ２を接続する。この場合、従来手法と同様
に、まず位相接続の基準点をある１点に決め、そこから
周囲の画素を次々に見ていき、隣り合う画素間で位相が
２πの８０％以上変化した場合に２πを足し引きする。
【００５２】すでに従来例において、図３を参照して説
明したように、この方法では隣り合う画素の間で大きな
位相変化を起こすような対象物体の形状の変化や不連続
があると接続ができなくなる。しかし、２倍の周期では
十分周期が長いのでそのような問題は起きずに接続が行
える。
明したように、この方法では隣り合う画素の間で大きな
位相変化を起こすような対象物体の形状の変化や不連続
があると接続ができなくなる。しかし、２倍の周期では
十分周期が長いのでそのような問題は起きずに接続が行
える。
【００５３】位相接続処理部５４は、次に、数式１３で
求めた位相φ１を接続する。ここでは基本の周期が短い
ために上述の問題が発生するが、２倍の周期で測定した
位相φ２を参照することで解決できる。位相φ２は位相
φ１に比べて同じ形状変化に対する変化量が１／２であ
るので、処理している画素の周囲でのφ２の変化を参照
することで容易に位相接続が行える。
求めた位相φ１を接続する。ここでは基本の周期が短い
ために上述の問題が発生するが、２倍の周期で測定した
位相φ２を参照することで解決できる。位相φ２は位相
φ１に比べて同じ形状変化に対する変化量が１／２であ
るので、処理している画素の周囲でのφ２の変化を参照
することで容易に位相接続が行える。
【００５４】例えば、図３の場合では、φ１（図の
（ｂ））を見ただけでは（＊）の部分で位相が大きく変
化していることが検出できず誤った接続を行ってしまう
が、φ２の接続された値を参照することで位相の変化が
大きいことが検出でき、正しい接続を行うことができ
る。
（ｂ））を見ただけでは（＊）の部分で位相が大きく変
化していることが検出できず誤った接続を行ってしまう
が、φ２の接続された値を参照することで位相の変化が
大きいことが検出でき、正しい接続を行うことができ
る。
【００５５】距離演算処理部５５は、カメラ３と光源１
１の位置関係と、各画素の接続された位相値を用いて計
測対象物体２の表面までの奥行きを計算する。画素の座
標（ｘ，ｙ）および位相接続処理部５４によって求めた
位相値φ１を用いて、従来例で説明した文献「縞走査を
導入した格子パターン投影法」に記載の手法により、測
定対象物体２の表面の３次元座標を計算する。
１の位置関係と、各画素の接続された位相値を用いて計
測対象物体２の表面までの奥行きを計算する。画素の座
標（ｘ，ｙ）および位相接続処理部５４によって求めた
位相値φ１を用いて、従来例で説明した文献「縞走査を
導入した格子パターン投影法」に記載の手法により、測
定対象物体２の表面の３次元座標を計算する。
【００５６】測定制御処理部５６は、格子駆動装置１３
と画像入力装置４１とを同期して駆動し、適切なタイミ
ングでパターン投射器１からのパターンの投影とカメラ
３による画像の取り込みとが行えるようにする。
と画像入力装置４１とを同期して駆動し、適切なタイミ
ングでパターン投射器１からのパターンの投影とカメラ
３による画像の取り込みとが行えるようにする。
【００５７】以下、この実施の形態にかかる３次元形状
測定装置の動作について、説明する。コンピュータ４の
測定制御処理部５６は、格子駆動装置１３を駆動制御し
て、パターン投射器１から信号１０３と同様の強度変化
を有する光パターンを計測対象物体２に投射させる。計
測対象物体２に投射された光パターンによる画像は、カ
メラ３によって撮影される。このとき、画像の画素
（ｘ，ｙ）に位置での光パターンＥ（ｘ，ｙ，ｔ）は、
上記したように数式１２で表される。
測定装置の動作について、説明する。コンピュータ４の
測定制御処理部５６は、格子駆動装置１３を駆動制御し
て、パターン投射器１から信号１０３と同様の強度変化
を有する光パターンを計測対象物体２に投射させる。計
測対象物体２に投射された光パターンによる画像は、カ
メラ３によって撮影される。このとき、画像の画素
（ｘ，ｙ）に位置での光パターンＥ（ｘ，ｙ，ｔ）は、
上記したように数式１２で表される。
【００５８】測定処理制御部５６は、また、格子駆動装
置１３の駆動に同期して、画像取込装置４１を制御し、
カメラ３で撮影された画像を、ｔｉ＝｛０，π／２，
π，３π／２，２π，５π／２，３π，７π／２｝の各
時刻において合計８枚の時系列画像Ｉｉ＝Ｉ（ｘ，ｙ，
ｔｉ）を取り込んでいく。
置１３の駆動に同期して、画像取込装置４１を制御し、
カメラ３で撮影された画像を、ｔｉ＝｛０，π／２，
π，３π／２，２π，５π／２，３π，７π／２｝の各
時刻において合計８枚の時系列画像Ｉｉ＝Ｉ（ｘ，ｙ，
ｔｉ）を取り込んでいく。
【００５９】このように時系列画像が画像取込装置４１
に取り込まれると、上記で説明したような方法により、
第１位相計算処理部４２は位相φ１を、第２位相計算処
理部４３は位相φ２を、それぞれ計算する。
に取り込まれると、上記で説明したような方法により、
第１位相計算処理部４２は位相φ１を、第２位相計算処
理部４３は位相φ２を、それぞれ計算する。
【００６０】次に、位相接続処理部５４で位相の接続が
行われるが、位相接続処理部５４は、まず、位相接続の
基準点をある１点に決め、そこから周囲の画素を次々に
見ていき、隣り合う画素間で位相が２πの８０％以上変
化した場合に２πを足し引きすることによって、位相φ
２を接続する。さらに、位相接続処理部５４は、位相φ
１の２倍の周期で測定した位相φ２を参照することによ
って、さらに位相φ１を接続する。
行われるが、位相接続処理部５４は、まず、位相接続の
基準点をある１点に決め、そこから周囲の画素を次々に
見ていき、隣り合う画素間で位相が２πの８０％以上変
化した場合に２πを足し引きすることによって、位相φ
２を接続する。さらに、位相接続処理部５４は、位相φ
１の２倍の周期で測定した位相φ２を参照することによ
って、さらに位相φ１を接続する。
【００６１】そして、距離演算処理部５５において、カ
メラ３と光源１１の位置関係と、各画素の接続された位
相値を基づいて計測対象物体２の表面までの奥行きが計
算され、画素の座標（ｘ，ｙ）および位相接続処理部５
４によって求めた位相値φ１を用いて、測定対象物体２
の表面の３次元座標が計算される。
メラ３と光源１１の位置関係と、各画素の接続された位
相値を基づいて計測対象物体２の表面までの奥行きが計
算され、画素の座標（ｘ，ｙ）および位相接続処理部５
４によって求めた位相値φ１を用いて、測定対象物体２
の表面の３次元座標が計算される。
【００６２】以上説明したように、この実施の形態の３
次元形状測定装置では、パターン投射器１から計測対象
物体２に投射する光パターンを、基本周期の正弦波とそ
の２倍周期の正弦波とを足し合わせた強度変化を有する
ものとしている。そして、カメラ３で撮影した画像のう
ち、それぞれの周期の正弦波成分から位相φ１とφ２と
が計算される。このため、計測対象物体２の３次元形状
の測定のために、光パターンの照射を１回だけで行える
ので、３次元形状の測定に必要となる時間を従来に比べ
て大きく短縮することができる。
次元形状測定装置では、パターン投射器１から計測対象
物体２に投射する光パターンを、基本周期の正弦波とそ
の２倍周期の正弦波とを足し合わせた強度変化を有する
ものとしている。そして、カメラ３で撮影した画像のう
ち、それぞれの周期の正弦波成分から位相φ１とφ２と
が計算される。このため、計測対象物体２の３次元形状
の測定のために、光パターンの照射を１回だけで行える
ので、３次元形状の測定に必要となる時間を従来に比べ
て大きく短縮することができる。
【００６３】また、位相接続処理部４４において、基本
周期の正弦波成分に対応する位相φ １を接続する場合
に、その２倍の周期の正弦波成分に対応する位相φ２を
参照しているため、位相接続を確実に行うことが可能と
なる。
周期の正弦波成分に対応する位相φ １を接続する場合
に、その２倍の周期の正弦波成分に対応する位相φ２を
参照しているため、位相接続を確実に行うことが可能と
なる。
【００６４】さらには、この実施の形態の３次元形状測
定装置では、位相格子１２は１つだけ用意すればよいの
で、異なる濃淡パターンを有する位相格子を複数用意し
て、それを取り替えたり、特殊な駆動手段を用意したり
する必要がない。
定装置では、位相格子１２は１つだけ用意すればよいの
で、異なる濃淡パターンを有する位相格子を複数用意し
て、それを取り替えたり、特殊な駆動手段を用意したり
する必要がない。
【００６５】この実施の形態では、基本の周期と２倍の
周期で測定を行っているが、さらに長い周期での測定が
必要であれば３倍、４倍、…の周期の光パターンを用い
ることもできる。また、測定回数（画像の取り込み回
数）を８回としているが、この測定回数は変えることも
できる。例えば、測定回数を増やせばそれだけ位相の計
算精度が向上することが期待される。また、参照用に２
倍の周期の光パターンを用いているが、さらに長い周期
の光パターンを用いればより大きな形状変化にも対応で
きることになる。また、正弦波以外の直交関数系による
周期関数を用いることもできる。
周期で測定を行っているが、さらに長い周期での測定が
必要であれば３倍、４倍、…の周期の光パターンを用い
ることもできる。また、測定回数（画像の取り込み回
数）を８回としているが、この測定回数は変えることも
できる。例えば、測定回数を増やせばそれだけ位相の計
算精度が向上することが期待される。また、参照用に２
倍の周期の光パターンを用いているが、さらに長い周期
の光パターンを用いればより大きな形状変化にも対応で
きることになる。また、正弦波以外の直交関数系による
周期関数を用いることもできる。
【００６６】さらには、この実施の形態において、コン
ピュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行
するためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよ
い。
ピュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行
するためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよ
い。
【００６７】［第２の実施の形態］図５は、この実施の
形態にかかる３次元形状測定装置の外観構成を示す。図
示するように、この実施の形態の３次元形状測定装置
は、図２の位相格子１２を液晶格子１４に置き換えてい
る。また、液晶格子１４を用いたことで、図２の格子駆
動装置１３が必要なくなる点で、第１の実施の形態の３
次元形状測定装置と異なっている。また、コンピュータ
４の構成は、図１に示す第１の実施の形態のものとほぼ
同様であるが、測定制御装置５６は、画像入力装置４１
に同期して液晶格子１４を駆動制御する。
形態にかかる３次元形状測定装置の外観構成を示す。図
示するように、この実施の形態の３次元形状測定装置
は、図２の位相格子１２を液晶格子１４に置き換えてい
る。また、液晶格子１４を用いたことで、図２の格子駆
動装置１３が必要なくなる点で、第１の実施の形態の３
次元形状測定装置と異なっている。また、コンピュータ
４の構成は、図１に示す第１の実施の形態のものとほぼ
同様であるが、測定制御装置５６は、画像入力装置４１
に同期して液晶格子１４を駆動制御する。
【００６８】この実施の形態にかかる３次元形状測定装
置は、測定制御処理部５６は、画像入力装置４１に同期
して液晶格子１４を駆動して、光源１１からの光の透過
率を変化させることによって、第１の実施の形態で撮影
した印刷されている濃淡パターンと同様のパターンが発
生させる点を除けば、第１の実施の形態の場合と同様に
して動作させることができる。
置は、測定制御処理部５６は、画像入力装置４１に同期
して液晶格子１４を駆動して、光源１１からの光の透過
率を変化させることによって、第１の実施の形態で撮影
した印刷されている濃淡パターンと同様のパターンが発
生させる点を除けば、第１の実施の形態の場合と同様に
して動作させることができる。
【００６９】以上説明したように、この実施の形態の３
次元形状測定装置では、液晶格子１４を用いているの
で、格子駆動装置１３によって格子を駆動する必要がな
く、パターンの変化をより正確に制御することができ
る。また、液晶格子１４では、格子の生成を容易に行う
ことができるので、投射パターンを複雑なものとした場
合に、格子の作成が困難になるといった問題を回避する
ことができる。
次元形状測定装置では、液晶格子１４を用いているの
で、格子駆動装置１３によって格子を駆動する必要がな
く、パターンの変化をより正確に制御することができ
る。また、液晶格子１４では、格子の生成を容易に行う
ことができるので、投射パターンを複雑なものとした場
合に、格子の作成が困難になるといった問題を回避する
ことができる。
【００７０】なお、この実施の形態においても、コンピ
ュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行す
るためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
ュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行す
るためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
【００７１】［第３の実施の形態］図６は、この実施の
形態にかかる３次元形状測定装置の外観構成を示す。図
示するように、この実施の形態の３次元形状測定装置
は、図２のパターン投射器１は、光源１１と位相格子１
２の代わりに、自発光素子であるプラズマ・ディスプレ
イ・パネル（ＰＤＰ）１５を備える。また、ＰＤＰ１５
を用いたことで、図２の格子駆動装置１３が必要なくな
る点で、第１の実施の形態の３次元形状測定装置と異な
っている。また、コンピュータ４の構成は、図１に示す
第１の実施の形態のものとほぼ同様であるが、測定制御
装置５６は、画像入力装置４１に同期してＰＤＰ１５を
駆動制御する。
形態にかかる３次元形状測定装置の外観構成を示す。図
示するように、この実施の形態の３次元形状測定装置
は、図２のパターン投射器１は、光源１１と位相格子１
２の代わりに、自発光素子であるプラズマ・ディスプレ
イ・パネル（ＰＤＰ）１５を備える。また、ＰＤＰ１５
を用いたことで、図２の格子駆動装置１３が必要なくな
る点で、第１の実施の形態の３次元形状測定装置と異な
っている。また、コンピュータ４の構成は、図１に示す
第１の実施の形態のものとほぼ同様であるが、測定制御
装置５６は、画像入力装置４１に同期してＰＤＰ１５を
駆動制御する。
【００７２】この実施の形態にかかる３次元形状測定装
置は、測定制御処理部５６は、画像入力装置４１に同期
してＰＤＰ１５を駆動制御して、ＰＤＰ１５が発生する
光のパターンを変化させることによって、第１の実施の
形態で撮影した印刷されている濃淡パターンと同様のパ
ターンが発生させる点を除けば、第１の実施の形態の場
合と同様にして動作させることができる。
置は、測定制御処理部５６は、画像入力装置４１に同期
してＰＤＰ１５を駆動制御して、ＰＤＰ１５が発生する
光のパターンを変化させることによって、第１の実施の
形態で撮影した印刷されている濃淡パターンと同様のパ
ターンが発生させる点を除けば、第１の実施の形態の場
合と同様にして動作させることができる。
【００７３】以上説明したように、この実施の形態の３
次元形状測定装置においても、ＰＤＰ１５を用いている
ので、格子駆動装置１３によって格子を駆動する必要が
なく、パターンの変化をより正確に制御することができ
る。また、ＰＤＰ１５では、所望の光パターンを容易に
発生することができるので、投射パターンを複雑なもの
とした場合に、格子の作成が困難になるといった問題を
回避することができる。
次元形状測定装置においても、ＰＤＰ１５を用いている
ので、格子駆動装置１３によって格子を駆動する必要が
なく、パターンの変化をより正確に制御することができ
る。また、ＰＤＰ１５では、所望の光パターンを容易に
発生することができるので、投射パターンを複雑なもの
とした場合に、格子の作成が困難になるといった問題を
回避することができる。
【００７４】なお、この実施の形態においても、コンピ
ュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行す
るためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
ュータ４の各機能を実現し、上記処理の各手順を実行す
るためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
【００７５】［第４の実施の形態］上記第１〜第３の実
施の形態では、２つの周期の正弦波を足し合わせた光パ
ターンを用いた場合について説明したが、この実施の形
態では、任意の数ｎの正弦波を足し合わせた光パターン
を用いて３次元形状を測定する場合について、説明す
る。
施の形態では、２つの周期の正弦波を足し合わせた光パ
ターンを用いた場合について説明したが、この実施の形
態では、任意の数ｎの正弦波を足し合わせた光パターン
を用いて３次元形状を測定する場合について、説明す
る。
【００７６】図７は、この実施の形態にかかる３次元形
状測定装置の構成を示すブロック図である。図示するよ
うに、この実施の形態にかかる３次元形状測定装置は、
第１の実施の形態のもの（図１）とほぼ同様であるが、
パターン投射器１から投射される光パターンのそれぞれ
の正弦波信号成分は、数式１５で表される。
状測定装置の構成を示すブロック図である。図示するよ
うに、この実施の形態にかかる３次元形状測定装置は、
第１の実施の形態のもの（図１）とほぼ同様であるが、
パターン投射器１から投射される光パターンのそれぞれ
の正弦波信号成分は、数式１５で表される。
【００７７】
【数１５】
【００７８】ここで、ｉは正弦波信号の番号であり１か
らｎまでをとり、周期の短い順に番号をつけて１が基本
の周期でｎを最長の周期の正弦波とする。ｋｉは１また
は正の整数でｋ１＝１＜ｋ２＜・・・＜ｋｎであり、Ａ
ｉはそれぞれの周期における光強度であるとする。即ち
ψｉは基本の周期のｋｉ倍の周期の正弦波であり、ｋ ＊
をｋ１，ｋ２，・・・，ｋｎの最小公倍数とすれば、ψ
１，ψ２，・・・，ψ ｎは区間ｔ＝［０，２ｋ＊π］で
直交している。
らｎまでをとり、周期の短い順に番号をつけて１が基本
の周期でｎを最長の周期の正弦波とする。ｋｉは１また
は正の整数でｋ１＝１＜ｋ２＜・・・＜ｋｎであり、Ａ
ｉはそれぞれの周期における光強度であるとする。即ち
ψｉは基本の周期のｋｉ倍の周期の正弦波であり、ｋ ＊
をｋ１，ｋ２，・・・，ｋｎの最小公倍数とすれば、ψ
１，ψ２，・・・，ψ ｎは区間ｔ＝［０，２ｋ＊π］で
直交している。
【００７９】従って、パターン投射器１から物体上の点
Ｐへ投射される光強度ＥＰ（ｔ）は、数式１６で表すも
のとなる。
Ｐへ投射される光強度ＥＰ（ｔ）は、数式１６で表すも
のとなる。
【００８０】
【数１６】
【００８１】ここで、φｉは光源から点Ｐへの見込み角
に応じて定まる、ｔ＝０時点での各周期の正弦波毎の位
相である。
に応じて定まる、ｔ＝０時点での各周期の正弦波毎の位
相である。
【００８２】また、コンピュータ４において、画像取込
装置４１は、カメラ３によって撮影された画像を取り込
むが、画像取込装置４１が取り込んだ画像の点Ｐにおけ
る輝度ＩＰ（ｔ）は、数式１７で表される。
装置４１は、カメラ３によって撮影された画像を取り込
むが、画像取込装置４１が取り込んだ画像の点Ｐにおけ
る輝度ＩＰ（ｔ）は、数式１７で表される。
【００８３】
【数１７】
【００８４】ここで、ＩＰ biasは輝度のバイアス項、Ａ
ｉ’は各周期における輝度の振幅を表している。
ｉ’は各周期における輝度の振幅を表している。
【００８５】コンピュータ４内には、光パターンとして
足し合わされる正弦波がｎ個であることに対応して、ｎ
個の位相計算処理部４１〜４ｎが設けられている。位相
計算処理部４１〜４ｎでは、光パターンをｔ＝０から２
ｋ＊πまで均等にｍステップ、ｔ１からｔｍまで変化さ
せながら画像ＩＰ（ｔ）を観測するとすると、各周期の
正弦波は互いに直交しているためにそれぞれの位相φｉ
は、数式１８により求められる。
足し合わされる正弦波がｎ個であることに対応して、ｎ
個の位相計算処理部４１〜４ｎが設けられている。位相
計算処理部４１〜４ｎでは、光パターンをｔ＝０から２
ｋ＊πまで均等にｍステップ、ｔ１からｔｍまで変化さ
せながら画像ＩＰ（ｔ）を観測するとすると、各周期の
正弦波は互いに直交しているためにそれぞれの位相φｉ
は、数式１８により求められる。
【００８６】
【数１８】
【００８７】位相接続処理部５４は、画像全体で隣接す
る画素間の位相が滑らかになるように２πの整数倍を足
し引きして、位相φｎから順番に位相φｉの接続を行っ
ていくが、このとき、より周期の長い正弦波で測定した
位相φｊ（ｊ＝ｉ〜ｎ）を参照する。
る画素間の位相が滑らかになるように２πの整数倍を足
し引きして、位相φｎから順番に位相φｉの接続を行っ
ていくが、このとき、より周期の長い正弦波で測定した
位相φｊ（ｊ＝ｉ〜ｎ）を参照する。
【００８８】ここで、最も長い周期を図３に示したよう
な位相接続の問題が起こらないような十分長い周期にし
ておけば、φｎの位相接続は従来例で説明した文献「縞
走査を導入した格子パターン投影法」に記載の手法と同
様の手法で行うことができる。こうして長い周期での接
続された位相φｎを得ておけば、短い周期での位相の位
相接続において、図３に示したような問題が起こった場
合にも、より長い周期での位相を参照することで正しく
位相接続を行うことができる。
な位相接続の問題が起こらないような十分長い周期にし
ておけば、φｎの位相接続は従来例で説明した文献「縞
走査を導入した格子パターン投影法」に記載の手法と同
様の手法で行うことができる。こうして長い周期での接
続された位相φｎを得ておけば、短い周期での位相の位
相接続において、図３に示したような問題が起こった場
合にも、より長い周期での位相を参照することで正しく
位相接続を行うことができる。
【００８９】以上、この実施の形態で示したように、任
意の個数ｎの異なる周期の正弦波信号成分を有する光パ
ターンを計測対象物体２に１回だけ投射するだけで、各
正弦波成分に対応する位相を同時に測定することができ
る。これにより、位相格子１２に複数のパターンを用意
して、測定を繰り返す必要がなくなる。あるいは、液晶
格子１４またはＰＤＰ１５の駆動制御を繰り返す必要が
なくなる。さらに、より長い周期の正弦波成分での位相
を参照することで、位相接続を確実に行うことができ
る。
意の個数ｎの異なる周期の正弦波信号成分を有する光パ
ターンを計測対象物体２に１回だけ投射するだけで、各
正弦波成分に対応する位相を同時に測定することができ
る。これにより、位相格子１２に複数のパターンを用意
して、測定を繰り返す必要がなくなる。あるいは、液晶
格子１４またはＰＤＰ１５の駆動制御を繰り返す必要が
なくなる。さらに、より長い周期の正弦波成分での位相
を参照することで、位相接続を確実に行うことができ
る。
【００９０】なお、この場合においても、正弦波以外の
直交関数系による周期関数を用いる。さらには、この実
施の形態においても、コンピュータ４の各機能を実現
し、上記処理の各手順を実行するためのプログラムは、
ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に格納して配布してもよい。こともできる。
直交関数系による周期関数を用いる。さらには、この実
施の形態においても、コンピュータ４の各機能を実現
し、上記処理の各手順を実行するためのプログラムは、
ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に格納して配布してもよい。こともできる。
【００９１】
【発明の効果】本発明を用いれば、異なる周期での位相
の測定を同時に行うことができ、位相接続を確実に行う
ことができるとともに、それぞれの周期で測定を繰り返
す従来の手法に比べて必要な測定時間を短縮できるとい
う効果がある。
の測定を同時に行うことができ、位相接続を確実に行う
ことができるとともに、それぞれの周期で測定を繰り返
す従来の手法に比べて必要な測定時間を短縮できるとい
う効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる３次元形状
測定装置のブロック図である。
測定装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる３次元形状
測定装置の構成を示す図である。
測定装置の構成を示す図である。
【図３】位相の接続のための手法を説明する図である。
【図４】パターン投射器から投射する光パターンを説明
するための図である。
するための図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる３次元画像
計測装置の構成を示す図である。
計測装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる３次元画像
計測装置の構成を示す図である。
計測装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる３次元画像
計測装置のブロック図である。
計測装置のブロック図である。
【図８】従来技術において、測定に用いる正弦波の周期
と測定精度の関係を説明する図である。
と測定精度の関係を説明する図である。
【図９】従来技術によって異なる周期での測定を行うた
めに用いる位相格子を説明する図である。
めに用いる位相格子を説明する図である。
１ パターン投射器 ２ 測定対象物体 ３ カメラ ４ コンピュータ １１ 光源 １２ 位相格子 １３ 位相格子駆動装置 １４ 液晶格子 １５ プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ） ４１ 画像取込装置 ４２ 位相計算処理部 ４３ 位相計算処理部 ４ｎ 位相計算処理部 ５４ 位相接続処理部 ５５ 距離演算処理部 ５６ 測定制御処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G06T 1/00 315 G06T 7/00
Claims (12)
- 【請求項１】任意の位相を有する複数の正弦波を足し合
わせた信号で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の
短い正弦波の整数倍の周期を有する信号によって表され
る強度変化を有する光パターンを計測対象物に投射する
光投射手段と、 前記光投射手段からの光パターンが投射された計測対象
物の画像を撮影する画像撮影手段と、 前記画像撮影手段によって撮影された画像に基づいて、
前記複数の正弦波のそれぞれの位相を計算する位相計算
手段と、 前記位相計算手段によって計算された各位相を、対応す
る正弦波の周期の長いものから順番により周期が長い正
弦波の位相を参照しながら、接続していく位相接続手段
と、 前記位相接続手段によって接続された位相と、前記光投
射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前記画像
撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位置とに
基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算出手段
とを備えることを特徴とする３次元形状測定装置。 - 【請求項２】前記光投射手段は、所定の輝度の光を発す
る光源と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号によっ
て表される強度変化に対応する濃淡パターンを有する位
相格子と、前記位相格子を駆動する駆動手段とを備え、
前記駆動手段によって駆動される位相格子を介して前記
光源からの光を前記計測対象物に投射することを特徴と
する請求項１に記載の３次元形状測定装置。 - 【請求項３】前記光投射手段は、所定の輝度の光を発す
る光源と、前記複数の正弦波を重ね合わせた信号によっ
て表される強度変化に対応して光の透過率を変化させる
光透過手段とを備え、前記光透過手段を介して前記光源
からの光を前記計測対象物に投射することを特徴とする
請求項１に記載の３次元形状測定装置。 - 【請求項４】前記光投射手段は、前記複数の正弦波を重
ね合わせた信号によって表される強度変化で発光する発
光素子を備え、前記発光素子が発した光を前記計測対象
物に投射することを特徴とする請求項１に記載の３次元
形状測定装置。 - 【請求項５】前記光投射手段が投射する光パターンを構
成する正弦波ψｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、数式
１によって表され、 【数１】 （但し、ｉは正弦波信号の番号であり１からｎまでをと
り、周期の短い順に番号をつけて１が基本の周期でｎを
最長の周期の正弦波とする。ｋｉは１または正の整数で
ｋ１＝１＜ｋ２＜・・・＜ｋｎであり、Ａｉはそれぞれ
の周期における光強度である。）前記計測対象物上の点
Ｐにおける光強度ＥＰ（ｔ）は、数式２によって表さ
れ、 【数２】 （但し、φｉは光源から点Ｐへの見込み角に応じて定ま
る、ｔ＝０時点での各周期の正弦波毎の位相である。）
前記画像取込手段によって前記画像撮影手段から取り込
んだ画像の前記点Ｐに対応する画素の輝度ＩＰ（ｔ）
は、数式３によって表される 【数３】 （但し、ＩＰ biasは輝度のバイアス項、Ａｉ’は各周期
における輝度の振幅である。）ことを特徴とする請求項
１乃至４のいずれか１項に記載の３次元形状測定装置。 - 【請求項６】前記位相計算手段は、前記光パターンを構
成する正弦波ψｉの位相φｉを、数式４によって計算す
る 【数４】 ことを特徴とする請求項５に記載の３次元形状測定装
置。 - 【請求項７】前記位相接続手段は、画像全体で隣接する
画素間の位相が滑らかになるように２πラジアンの整数
倍を足し引きして、各位相を接続していくことを特徴と
する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３次元形状
測定装置。 - 【請求項８】互いに直交する複数の周期関数を足し合わ
せた信号で表される強度変化を有する光パターンを計測
対象物に投射する光投射手段と、 前記光投射手段からの光パターンが投射された計測対象
物の画像を撮影する画像撮影手段と、 前記画像撮影手段によって撮影された画像に基づいて、
前記複数の周期関数のそれぞれの位相を計算する位相計
算手段と、 前記位相計算手段によって計算された各位相を、対応す
る周期関数の周期の長いものから順番により周期が長い
周期関数の位相を参照しながら、接続していく位相接続
手段と、 前記位相接続手段によって接続された位相と、前記光投
射手段及び前記画像撮影手段との位置関係と、前記画像
撮影手段によって撮影された画像中の各画素の位置とに
基づいて、前記計測対象物の形状を求める形状算出手段
とを備えることを特徴とする３次元形状測定装置。 - 【請求項９】任意の位相を有する複数の正弦波を足し合
わせた信号で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期の
短い正弦波の整数倍の周期を有する信号によって表され
る強度変化を有する光パターンを計測対象物に投射する
光投射ステップと、 前記光投射ステップで光パターンが投射された計測対象
物の画像を撮影する画像撮影ステップと、 前記画像撮影ステップにおいて撮影された画像に基づい
て、前記複数の正弦波のそれぞれの位相を計算する位相
計算ステップと、 前記位相計算ステップで計算された各位相を、対応する
正弦波の周期の長いものから順番により周期が長い正弦
波の位相を参照しながら、接続していく位相接続ステッ
プと、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステップ
で撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、前記
計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを含むこ
とを特徴とする３次元形状測定方法。 - 【請求項１０】互いに直交する複数の周期関数を足し合
わせた信号で表される強度変化を有する光パターンを計
測対象物に投射する光投射ステップと、 前記光投射ステップで光パターンが投射された計測対象
物の画像を撮影する画像撮影ステップと、 前記画像撮影ステップにおいて撮影された画像に基づい
て、前記複数の周期関数のそれぞれの位相を計算する位
相計算ステップと、 前記位相計算ステップで計算された各位相を、対応する
周期関数の周期の長いものから順番により周期が長い周
期関数の位相を参照しながら、接続していく位相接続ス
テップと、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影ステップ
で撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、前記
計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを含むこ
とを特徴とする３次元形状測定方法。 - 【請求項１１】任意の位相を有する複数の正弦波を足し
合わせた信号で、前記複数の正弦波がそれぞれ最も周期
の短い正弦波の整数倍の周期を有する信号によって表さ
れる強度変化を有する光パターンを計測対象物に投射さ
せる光投射ステップと、 前記光投射ステップで光パターンが投射された計測対象
物について撮影された画像を取り込む画像取込ステップ
と、 前記画像取込ステップで取り込まれた画像に基づいて、
前記複数の正弦波のそれぞれの位相を計算する位相計算
ステップと、 前記位相計算ステップで計算された各位相を、対応する
正弦波の周期の長いものから順番により周期が長い正弦
波の位相を参照しながら、接続していく位相接続ステッ
プと、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像取込ステップ
で取り込まれた画像中の各画素の位置とに基づいて、前
記計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを実行
させるプログラムを記録することを特徴とするコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１２】互いに直交する複数の周期関数を足し合
わせた信号で表される強度変化を有する光パターンを計
測対象物に投射する光投射ステップと、 前記光投射ステップで光パターンが投射された計測対象
物の画像を撮影する画像撮影ステップと、 前記画像撮影ステップにおいて撮影された画像に基づい
て、前記複数の周期関数のそれぞれの位相を計算する位
相計算ステップと、 前記位相計算ステップで計算された各位相を、対応する
周期関数の周期の長いものから順番により周期が長い周
期関数の位相を参照しながら、接続していく位相接続ス
テップと、 前記位相接続ステップで接続された位相と、前記光投射
ステップで投射する光の発生位置及び前記画像撮影ステ
ップでの撮影位置の位置関係と、前記画像撮影 ステップ
で撮影された画像中の各画素の位置とに基づいて、前記
計測対象物の形状を求める形状算出ステップとを実行さ
せるプログラムを記録することを特徴とするコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32628898A JP3199041B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | ３次元形状測定装置、方法及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32628898A JP3199041B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | ３次元形状測定装置、方法及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000146543A JP2000146543A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3199041B2 true JP3199041B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18186105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32628898A Expired - Fee Related JP3199041B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | ３次元形状測定装置、方法及び記録媒体 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3199041B2 (ja) |
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| JP4516949B2 (ja) * | 2006-12-08 | 2010-08-04 | Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 | 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法 |
| JP2009128030A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 格子投影型モアレ装置、及び形状測定方法 |
| DE102007058590B4 (de) * | 2007-12-04 | 2010-09-16 | Sirona Dental Systems Gmbh | Aufnahmeverfahren für ein Bild eines Aufnahmeobjekts und Aufnahmevorrichtung |
| JP2010175554A (ja) * | 2010-03-26 | 2010-08-12 | Nec Engineering Ltd | 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法 |
| JP4797109B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-19 | Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 | 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法 |
| US8954181B2 (en) | 2010-12-07 | 2015-02-10 | Sirona Dental Systems Gmbh | Systems, methods, apparatuses, and computer-readable storage media for designing and manufacturing custom dental preparation guides |
| CN108362228B (zh) * | 2018-02-11 | 2020-10-30 | 西安知象光电科技有限公司 | 一种基于双光机的光刀光栅混合式三维测量装置及测量方法 |
| CN114234852B (zh) * | 2021-12-20 | 2022-07-29 | 广东工业大学 | 基于最佳映射点集匹配的多目结构光三维测量方法及系统 |
-
1998
- 1998-11-17 JP JP32628898A patent/JP3199041B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185370A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Matsushita Electric Works Ltd | ３次元形状計測装置及び３次元形状計測方法 |
| JP2009115612A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Panasonic Electric Works Co Ltd | ３次元形状計測装置及び３次元形状計測方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000146543A (ja) | 2000-05-26 |
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