JP4828195B2 - Color-coded sign - Google Patents

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Description

本発明は、カラーコード付き標識に関する。詳しくは、計測位置を示すための位置検出用パターンと、標識を識別するためのカラーコードパターンとを備え、三次元形状測定や測量に使用するカラーコード付き標識に関する。   The present invention relates to a sign with a color code. Specifically, the present invention relates to a sign with a color code that includes a position detection pattern for indicating a measurement position and a color code pattern for identifying a sign, and is used for three-dimensional shape measurement and surveying.

従来は、物体の三次元形状を精密に測定したり、広範な領域の測定対象物を計測するには、非接触三次元測定器で多数箇所の小領域に分割して、特徴点などにターゲットを貼り付けて三次元計測し、さらに写真測量手法により、各小領域に貼られたターゲットをカメラで撮影し、そのカメラ座標系と各三次元測定器で計測した小領域中のターゲットの三次元座標系を統合して全体領域としていた。なお、ターゲットとは、測定対象物の位置、形状を高精度に特定するために、測定対象物に貼付する標識をいう。   Conventionally, in order to accurately measure the three-dimensional shape of an object or measure an object to be measured in a wide area, it can be divided into many small areas using a non-contact three-dimensional measuring instrument and targeted to feature points, etc. 3D measurement is performed by pasting the target, and the target pasted in each small area is photographed with a camera using a photogrammetry method, and the 3D of the target in the small area measured by the camera coordinate system and each three-dimensional measuring instrument. The coordinate system was integrated into the entire area. In addition, a target means the label | marker stuck on a measuring object in order to pinpoint the position and shape of a measuring object with high precision.

この場合、ターゲットとしてはレトロターゲット(図4参照)やテンプレート(図18参照)等が使用されていた。(特許文献1参照)
特開2003−284098号公報(段落0018〜0073、図1〜図11)
In this case, a retro target (see FIG. 4), a template (see FIG. 18), or the like has been used as the target. (See Patent Document 1)
JP 2003-284098 A (paragraphs 0018 to 0073, FIGS. 1 to 11)

しかしながら、これら従来の標識では、同一パターンを採用しているため、これら標識間の識別が困難であり、ステレオ画像における対応点の特定、異なる画像間の対応点の特定が容易でないという問題があった。このため、撮像から三次元計測までの工程を全自動化することが困難であるという問題があった。また、画像の色彩の補正を行う場合には、ターゲットとは別の補正用の標識を準備する必要があった。   However, since these conventional signs employ the same pattern, it is difficult to distinguish between these signs, and there is a problem that it is not easy to identify corresponding points in stereo images and corresponding points between different images. It was. For this reason, there is a problem that it is difficult to fully automate the processes from imaging to three-dimensional measurement. In addition, when correcting the color of an image, it is necessary to prepare a correction sign other than the target.

本発明は、三次元計測に用いる標識を識別できるようにし、ステレオ画像における対応点の特定、異なる画像間の対応点の特定を容易にすることを目的とする。また、これにより撮像から三次元計測までの工程の全自動化に寄与することを目的とする。また、この標識自体を用いて、画像の色彩の補正も可能とすることを目的とする。   An object of the present invention is to make it possible to identify a sign used for three-dimensional measurement, and to easily identify corresponding points in a stereo image and specify corresponding points between different images. Moreover, it aims at contributing to fully automation of the process from imaging to three-dimensional measurement by this. It is another object of the present invention to make it possible to correct the color of an image using the sign itself.

本発明の第1の態様に係るカラーコード付き標識は、例えば図1に示すように、面内に、計測位置を示すための位置検出用パターンP1と、位置検出用パターンP1に対して所定の位置関係に配置され、標識CT(CT1〜12を含む)を識別するための複数の色彩が施されたカラーコードパターンP3とを備える。 As shown in FIG. 1, for example, a sign with a color code according to the first aspect of the present invention has a predetermined position detection pattern P1 for indicating a measurement position and a predetermined position detection pattern P1 in a plane. A color code pattern P3 arranged in a positional relationship and provided with a plurality of colors for identifying the marker CT (including CT1 to CT12).

ここにおいて、カラーコードパターンP3には種々の形状の単位パターンを有するものがあり、また、バーコード等のコードと色彩とを組み合わせたパターンも含まれる。このように構成すると、カラーコードの使用により、一見して容易に標識を識別でき、ステレオ画像における対応点の特定、異なる画像間の対応点の特定を容易にできるようになる。このことは、撮像から三次元計測までの工程の全自動化を促進可能とする。また、小領域に多数の識別番号を実現できる。   Here, there are color code patterns P3 having unit patterns of various shapes, and patterns including combinations of codes such as barcodes and colors are also included. With such a configuration, the use of the color code makes it possible to easily identify the sign at a glance, and it is possible to easily identify the corresponding points in the stereo image and the corresponding points between different images. This makes it possible to promote full automation of processes from imaging to three-dimensional measurement. In addition, a large number of identification numbers can be realized in a small area.

本発明の第2の態様は、第1の態様に係るカラーコード付き標識において、例えば図1に示すように、面内に、色彩の基準として用いる複数の色彩が施された基準色パターンP2を備える。このように構成すると、基準色パターンP2を基に画像や標識の色彩補正が可能となり、カラーコードの判別を容易にする。 According to a second aspect of the present invention, in the sign with a color code according to the first aspect, for example, as shown in FIG. 1, a reference color pattern P2 in which a plurality of colors used as a reference for the color is applied in the plane is provided. Prepare. If comprised in this way, the color correction of an image or a label | marker will be attained based on the reference | standard color pattern P2, and discrimination | determination of a color code will be made easy.

本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1が四角形の3隅に配置されている。このように構成すると、標識を抽出し易く、また標識の方向(傾斜方向)を検出し易い、また、標定領域やステレオマッチング領域の設定、隣接画像の連結に便宜であり、これらの自動化に有用である。 According to a third aspect of the present invention, in the sign with color code according to the first or second aspect , the position detection patterns P1 are arranged at three corners of a quadrangle. With this configuration, it is easy to extract a sign and easily detect the direction (inclination direction) of the sign, and it is convenient for setting an orientation area and a stereo matching area and connecting adjacent images, and is useful for automation of these. It is.

本発明の第4の態様は、第3の態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1は形状及び寸法が同じである。このように構成すると、規格化により位置検出用パターンの抽出が容易、確実になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the sign with color code according to the third aspect , the position detection pattern P1 has the same shape and dimensions. If comprised in this way, extraction of the position detection pattern will become easy and reliable by normalization.

本発明の第5の態様は、第4の態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1は中心に円形パターンを有する。このように構成すると、位置検出用パターンの重心位置を高精度に検出できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sign with color code according to the fourth aspect , the position detection pattern P1 has a circular pattern in the center. If comprised in this way, the gravity center position of the pattern for position detection can be detected with high precision.

本発明の第6の態様は、第3乃至第6のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1が配置されていない1隅に位置検出用パターンP1と異なるパターンP4が配置されている。このように構成すると、位置検出用パターンの確認に有用である。 A sixth aspect of the present invention is a color-coded target according to any of the aspects of the third to sixth, and different patterns P4 position detecting pattern P1 in 1 corner position detection pattern P1 not arranged Has been placed. Such a configuration is useful for confirming the position detection pattern.

本発明の第7の態様は、第3乃至第6のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識において、3つの位置検出用パターンP1の色彩が異なる。このように構成すると、位置検出用パターン自体を基準色パターン又はカラーコードパターンに兼用できる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sign with a color code according to any one of the third to sixth aspects, the colors of the three position detection patterns P1 are different. With this configuration, the position detection pattern itself can be used as a reference color pattern or a color code pattern.

本発明の第8の態様は、第1乃至第7のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識において、カラーコードパターンP3は、形状及び寸法が同一であり色彩が異なる複数の単位パターンからなる。ここにおいて、形状が同一のパターンには、回転パターンや反転パターンも含まれるものとする。このように構成すると、規格化によりカラーコードパターンの抽出が容易、確実になる。また、カラーコードを判別し易くなる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the sign with a color code according to any one of the first to seventh aspects , the color code pattern P3 is composed of a plurality of unit patterns having the same shape and size but different colors. Here, the pattern having the same shape includes a rotation pattern and a reverse pattern. If comprised in this way, extraction of a color code pattern will become easy and reliable by normalization. In addition, the color code can be easily identified.

本発明の第9の態様は、第2乃至第8のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識において、基準色パターンP2は、形状及び寸法が同一であり色彩が異なる複数の単位パターンからなる。このように構成すると、規格化により基準色パターンの抽出が容易、確実になる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the marker with a color code according to any one of the second to eighth aspects , the reference color pattern P2 is composed of a plurality of unit patterns having the same shape and size but different colors. If comprised in this way, extraction of a reference color pattern will become easy and reliable by normalization.

本発明の第10の態様は、第9の態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1の1つの周りに基準色パターンP2が配置され、他の2つの周りに前記カラーコードパターンが配置されている。このように構成すると、基準色パターンの抽出が容易になる。 According to a tenth aspect of the present invention, in the sign with color code according to the ninth aspect , the reference color pattern P2 is arranged around one of the position detection patterns P1, and the color code pattern is placed around the other two. Has been placed. If comprised in this way, extraction of a reference color pattern will become easy.

本発明の第11の態様は、第10の態様に係るカラーコード付き標識において、位置検出用パターンP1の1つの周りに配置された基準色パターンの数と他の2つの周りに配置されたカラーコードパターンの数が異なる。このように構成すると、位置検出用パターンの周囲をスキャンすることにより、計測すべき位置検出用パターンの抽出が容易になる。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the sign with color code according to the tenth aspect, the number of reference color patterns arranged around one of the position detection patterns P1 and the colors arranged around the other two The number of code patterns is different. With this configuration, the position detection pattern to be measured can be easily extracted by scanning around the position detection pattern.

本発明の第12の態様は、第9乃至第11のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識において、基準色パターンP2における単位パターンの色彩は全てカラーコードパターンP3における単位パターンの色彩に含まれる。このように構成すると、カラーコードパターンのカラーの判別と画像の色補正が容易になる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the sign with a color code according to any one of the ninth to eleventh aspects, all the colors of the unit pattern in the reference color pattern P2 are included in the colors of the unit pattern in the color code pattern P3. . With this configuration, it becomes easy to determine the color of the color code pattern and correct the color of the image.

本発明の第13の態様に係るカラーコード付き標識シールは、第1乃至第12のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識CTを描画したものである。このように構成すると、カラーコード付き標識を測定対象物に貼り付けて使用することにより、一見して容易に標識を識別でき、三次元計測の効率化、自動化を促進できる。 The label sticker with a color code according to the thirteenth aspect of the present invention is obtained by drawing the mark CT with a color code according to any one of the first to twelfth aspects . If comprised in this way, a label | marker with a color code will be affixed on a measurement object, and a label | marker can be easily identified at a glance, and efficiency and automation of three-dimensional measurement can be promoted.

本発明の第14の態様に係るカラーコード付き標識シールセットは、第13の態様に係るカラーコード付き標識シールを複数組み合わせて構成される1組のカラーコード付き標識シールセットであって、各カラーコード付き標識シールはカラーコードパターンP3の形状及び寸法が同一であり、配色が全て異なる。ここにおいて、配色が全て異なるとは、シールセットのいずれか2つの標識を比較した場合、カラーコードパターン内の同じ位置に該当する少なくとも1以上の単位パターンにおいて色彩が異なることをいう。このように構成すると、カラーコード付き標識シールセットの使用により、多数のカラーコード付き標識CTを使用しても一見して容易に標識を識別でき、三次元計測の自動化に有用である。 A sign sticker set with a color code according to a fourteenth aspect of the present invention is a set of sign stickers with a color code configured by combining a plurality of sign stickers with a color code according to the thirteenth aspect, and each color The sign sticker with code has the same shape and size of the color code pattern P3, and all the color schemes are different. Here, “all the color schemes are different” means that when any two signs in the seal set are compared, the colors are different in at least one unit pattern corresponding to the same position in the color code pattern. If comprised in this way, by using the label sticker set with a color code | cord | chord, even if it uses many label | marker CT with a color code | cord | chord, a label | marker can be easily identified at a glance, and it is useful for automation of three-dimensional measurement.

本発明の第15の態様に係るカラーコード付き標識抽出装置は、第1乃至第12のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識CTを含む測量対象物の画像からカラーコード付き標識CTを抽出する抽出部41と、抽出されたカラーコード付き標識CTのカラーコードパターンP3から、カラーコード付き標識CTの識別番号を判別する識別コード判別部46と、抽出されたカラーコード付き標識CTの位置検出用パターンP1の位置座標と識別コード判別部46で判別された識別番号とを関連付けて記憶する標識情報記憶部150とを備える。このように構成すると、カラーコード付き標識CTのコードを判別可能であるカラーコード付き標識抽出装置を提供できる。 According to a fifteenth aspect of the present invention, a color code-added sign extraction apparatus extracts a color-coded sign CT from an image of a surveying object including the color-coded sign CT according to any one of the first to twelfth aspects. Extraction unit 41, identification code discrimination unit 46 for discriminating the identification number of the color-coded marker CT from the color code pattern P3 of the extracted color-coded marker CT, and position detection of the extracted color-coded marker CT A label information storage unit 150 is provided that stores the position coordinates of the pattern P1 and the identification number determined by the identification code determination unit 46 in association with each other. If comprised in this way, the label extraction apparatus with a color code which can discriminate | determine the code | cord | chord of the label CT with a color code can be provided.

本発明の第16の態様に係る三次元計測装置は、第1乃至第12のいずれかの態様に係るカラーコード付き標識を含む測定対象物を撮像する撮像部10と、撮像部10で撮像された測定対象物の画像からカラーコード付き標識CTを抽出する抽出部41と、抽出されたカラーコード付き標識CTの位置検出用パターンP1とカラーコードパターンP3から、カラーコード付き標識CTの識別コードを判別する識別コード判別部46と、抽出されたカラーコード付き標識CTの位置検出用パターンP1の位置座標と前別コード判別部48で判別された識別コードとを関連付けて記憶する標識情報記憶部150と、多数のカラーコード付き標識CTを用いて測定されたカラーコード付き標識CTの位置に基づいて、測定対象物の三次元座標又は三次元形状を測定する三次元計測部50とを備える。このように構成すると、カラーコード付き標識のコードを判別して利用することにより、効率化、自動化に有利な三次元計測装置を提供できる。 The three-dimensional measurement apparatus according to the sixteenth aspect of the present invention is imaged by the imaging unit 10 that images the measurement object including the marker with the color code according to any one of the first to twelfth aspects, and the imaging unit 10. An extraction unit 41 for extracting the color-coded label CT from the measured object image, and the identification code of the color-coded label CT from the extracted position detection pattern P1 and color code pattern P3 of the color-coded label CT. An identification code determination unit 46 for determination, a label information storage unit 150 for storing the extracted position coordinates of the position detection pattern P1 of the label CT with color code and the identification code determined by the previous code determination unit 48 in association with each other. And the three-dimensional coordinates or three-dimensional coordinates of the object to be measured based on the positions of the color-coded labels CT measured using a number of color-coded labels CT. And a three-dimensional measuring unit 50 for measuring the original shape. If comprised in this way, the code | cord | chord of the label | marker with a color code can be discriminate | determined and utilized, and the three-dimensional measuring apparatus advantageous to efficiency and automation can be provided.

本発明によれば、三次元計測に用いる標識を識別でき、ステレオ画像における対応点の特定、異なる画像間の対応点の特定が容易になる。また、これにより撮像から三次元計測までの工程の全自動化に寄与できる。また、本発明の好ましい態様によれば、この標識自体を用いて、画像の色彩の補正も可能である。   According to the present invention, a sign used for three-dimensional measurement can be identified, and it becomes easy to specify corresponding points in a stereo image and corresponding points between different images. In addition, this can contribute to full automation of processes from imaging to three-dimensional measurement. Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is possible to correct the color of the image using the sign itself.

[第1の実施の形態]
本発明は、非接触三次元測定を効率化し、自動化を進めるためのカラーコード付き標識(ターゲット)を提供するものである。以下に図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
[First Embodiment]
The present invention provides a label (target) with a color code for improving the efficiency and automation of non-contact three-dimensional measurement. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[カラーコード付きターゲット]
図1にカラーコード付きターゲットの例を示す。図1はカラーコードの単位パターンが3個のカラーコード付きターゲットである。図1のカラーコード付きターゲットCT1は、位置検出用パターン(レトロターゲット部)P1、基準色パターン(基準色部)P2、カラーコードパターン(カラーコード部)P3、空パターン(白色部)P4で構成されている。これら、位置検出用パターンP1、基準色パターンP2、カラーコードパターンP3、空パターンP4はカラーコード付きターゲットCT1内の所定の位置に配置される。すなわち、基準色パターンP2、カラーコードパターンP3、空パターンP4は位置検出用パターンP1に対して所定の位置関係に配置される。
[Target with color code]
FIG. 1 shows an example of a target with a color code. FIG. 1 shows a target with a color code having three color code unit patterns. 1 includes a position detection pattern (retro target portion) P1, a reference color pattern (reference color portion) P2, a color code pattern (color code portion) P3, and a sky pattern (white portion) P4. Has been. These position detection pattern P1, reference color pattern P2, color code pattern P3, and sky pattern P4 are arranged at predetermined positions in the target CT1 with color code. That is, the reference color pattern P2, the color code pattern P3, and the sky pattern P4 are arranged in a predetermined positional relationship with respect to the position detection pattern P1.

レトロターゲット部P1は、ターゲット自体の検出用、その重心検出用、ターゲットの方向(傾斜方向)検出用、ターゲット領域検出用として使用される。図1では位置検出用パターンP1としてレトロターゲットが使用されている。   The retro target portion P1 is used for detecting the target itself, detecting its center of gravity, detecting the target direction (inclination direction), and detecting the target area. In FIG. 1, a retro target is used as the position detection pattern P1.

基準色部P2は、照明やカメラ等の撮影条件による色のズレに対応するために、相対比較時の参照用、色ズレを補正するためのカラーキャリブレーション用として使用される。さらに、基準色部P2は、簡易な方法で作成されたカラーコード付きターゲットCTの色彩補正用として使用できる。例えば、色管理がなされていないカラーブリンター(インクジェット・レーザー・昇華型等のプリンタ)で印刷したカラーコード付きターゲットCTを使用する場合は、使用プリンタ等で色彩に個体差が出るが、基準色部P2とカラーコード部P3の色を相対比較し補正することで、個体差の影響を押さえることができる。   The reference color portion P2 is used for reference at the time of relative comparison and for color calibration for correcting the color misregistration in order to cope with color misregistration due to photographing conditions such as illumination and a camera. Furthermore, the reference color portion P2 can be used for color correction of the target CT with a color code created by a simple method. For example, when using a target CT with a color code printed by a color printer (inkjet, laser, sublimation type printer, etc.) that has not been color-controlled, individual differences may occur in the color of the printer used. By comparing and correcting the colors of the part P2 and the color code part P3, the influence of individual differences can be suppressed.

カラーコード部P3は、その各単位パターンへの配色の組み合わせによってコードを表現する。コードに使用するコード色の数により表現可能なコード数が変化する。例えば、コード色数がnの場合、図1のカラーコード付きターゲットCT1では、カラーコード部P3の単位パターンが3個のため、n×n×n通りのコードを表せる。信頼度を上げるため、他の単位パターンに使用されている色を重複して使用しないという条件を課した場合でも、n×(n−1)×(n−2)通りのコードを表せる。そして、コード色数を増やせばコード数を増加できる。さらに、カラーコード部P3の単位パターンの数とカラーコード数を等しくするという条件を課すと、全てのコード色がカラーコード部P3に使用されるため、基準色部P2との比較のみで無く、カラーコード部P3の各単位パターン間で色を相対比較することにより、各単位パターンの色彩を確認して識別コードを決定することができ、信頼性を上げることができる。さらに、各単位パターンの面積を全て同じにする条件を追加すると、カラーコード付きターゲットCTを画像中から検出する際にも使用できる。これは、異なる識別コードをもつカラーコード付きターゲットCT間でも各色の占有する面積が同じになるため、カラーコード部全体からの検出光からはほぼ同様な分散値が得られるからである。また、単位パターン間の境界は等間隔に繰り返され、明確な色彩差が検出されるので、このような検出光の繰り返しパターンからもターゲットCTを画像中から検出することが可能である。   The color code part P3 expresses a code by a combination of colors for each unit pattern. The number of codes that can be expressed varies depending on the number of code colors used for the code. For example, when the number of code colors is n, the color code target CT1 of FIG. 1 has three unit patterns of the color code part P3, and therefore can express n × n × n codes. In order to increase the reliability, even when the condition that the colors used in other unit patterns are not used redundantly, n × (n−1) × (n−2) codes can be expressed. If the number of code colors is increased, the number of codes can be increased. Furthermore, if the condition that the number of unit patterns of the color code part P3 is equal to the number of color codes is imposed, all code colors are used for the color code part P3. Therefore, not only the comparison with the reference color part P2, By relatively comparing the colors between the unit patterns of the color code portion P3, the identification code can be determined by checking the color of each unit pattern, and the reliability can be improved. Furthermore, if a condition for making the area of each unit pattern all the same is added, the target CT with a color code can also be used when detected from an image. This is because the area occupied by each color is the same even between the target CTs with color codes having different identification codes, so that almost the same dispersion value is obtained from the detection light from the entire color code part. In addition, since the boundary between unit patterns is repeated at equal intervals and a clear color difference is detected, it is possible to detect the target CT from the image from such a repeated pattern of detection light.

白色部P4は、カラーコード付きターゲットCTの方向検出用と色ズレのキャリブレーション用として使用する。ターゲットCTの四隅の内、一カ所だけレトロターゲットが配置されない箇所があり、これをターゲットCTの方向検出用に使用できる。このように白色部P4はレトロターゲットと異なるパターンであれば良い。したがって、白色部には目視でコードを確認するための番号などの文字列を印刷しても良く、また、バーコード等のコード領域としても使用しても良い。さらに、検出精度を上げるために、テンプレートマッチング用のテンプレートパターンとして使用することも可能である。   The white portion P4 is used for detecting the direction of the color-coded target CT and for correcting color misregistration. Among the four corners of the target CT, there is a place where no retro target is arranged, and this can be used for detecting the direction of the target CT. Thus, the white part P4 should just be a pattern different from a retro target. Therefore, a character string such as a number for visually confirming the code may be printed on the white portion, and it may be used as a code area such as a barcode. Furthermore, in order to increase the detection accuracy, it can be used as a template pattern for template matching.

〔カラーコード抽出手段〕
図2にカラーコード抽出手段の構成例を示す。カラーコード抽出手段100は、カラーコード付きターゲットを抽出する抽出部41及びそのカラーコードを判別する識別コード判別部46により構成される。抽出部41は、探索処理部110、レトロターゲットグループ化処理部120、カラーコード付きターゲット検出処理部130、画像・カラーパターン記憶部140を有する。また、識別コード判別部46はカラーコード付きターゲット検出処理部130で検出されたカラーコードを判別しコード番号を付与する。
[Color code extraction means]
FIG. 2 shows a configuration example of the color code extracting means. The color code extraction unit 100 includes an extraction unit 41 that extracts a target with a color code and an identification code determination unit 46 that determines the color code. The extraction unit 41 includes a search processing unit 110, a retro target grouping processing unit 120, a target detection processing unit with color code 130, and an image / color pattern storage unit 140. Also, the identification code determination unit 46 determines the color code detected by the color code-added target detection processing unit 130 and assigns a code number.

また、10はカラーコート付きターゲットを含む測定対象物を撮影する撮像部で、ステレオカメラ等が使用される。13は撮像部10で撮影されたステレオ画像を記憶する画像データ記憶部である。また、150は抽出部41で抽出されたカラーコード付き標識CTの位置検出用パターンP1の位置座標と識別コード判別部46で判別された識別コードとを関連付けて記憶する標識情報記憶部であり、標識情報記憶部150に記憶されたデータは、標定部44で標定に用いられ、又は三次元位置計測部50で、測定対象物の三次元座標又は三次元形状の測定に用いられる。   Reference numeral 10 denotes an imaging unit that photographs a measurement object including a target with a color coat, and a stereo camera or the like is used. Reference numeral 13 denotes an image data storage unit that stores a stereo image taken by the imaging unit 10. Reference numeral 150 denotes a sign information storage unit that associates and stores the position coordinates of the position detection pattern P1 of the sign CT with the color code extracted by the extraction unit 41 and the identification code determined by the identification code determination unit 46. The data stored in the sign information storage unit 150 is used for the orientation by the orientation unit 44, or is used for the measurement of the 3D coordinates or the 3D shape of the measurement object by the 3D position measurement unit 50.

探索処理部110は、撮像部10で撮影された又は画像データ記憶部13に記憶されたカラー画像(撮影画像)から、レトロターゲットパターン等の位置検出用パターンP1を検出する。位置検出用ターゲットとして、レトロターゲットパターンの代わりにテンプレートパターンが用いられた場合は、テンプレートパターン検出をする。   The search processing unit 110 detects a position detection pattern P1 such as a retro target pattern from a color image (captured image) captured by the imaging unit 10 or stored in the image data storage unit 13. When a template pattern is used as the position detection target instead of the retro target pattern, the template pattern is detected.

レトロターゲットグループ化処理部は120は、探索処理部110で検出したレトロターゲットが同じカラーコード付きターゲットCTに属すると判断されたもの(例えば位置座標が同じカラーコード付きターゲットCTの領域に入るもの)を同一グループに属する候補としてグループ化する。   The retro target grouping processing unit 120 is one in which the retro target detected by the search processing unit 110 is determined to belong to the same color coded target CT (for example, the one in the region of the color coded target CT having the same position coordinates). Are grouped as candidates belonging to the same group.

カラーコード付きターゲット検出処理部130は、同じカラーコード付きターゲットに属すると判断されたレトロターゲットのグループ(候補)から、当該カラーコード付きターゲットCTの領域と方向を検出するカラーコード付きターゲット領域方向検出処理部131と、カラーコード付きターゲットCTの基準色部P2、カラーコード部P3における色彩の配列、画像中の測定対象物1の色彩を検出する色彩検出処理部311と、基準色パターンP2を参照してカラーコード部P3及び画像中の測定対象物1の色彩を補正する色彩補正部312と、グループ化が適正になされたかを確認する確認処理部313で構成されている。   The color code target detection processing unit 130 detects the color code target region direction detection from the retrotarget group (candidate) determined to belong to the same color code target. See processing unit 131, reference color portion P2 of target CT with color code, color arrangement in color code portion P3, color detection processing portion 311 for detecting the color of measurement object 1 in the image, and reference color pattern P2. The color code part P3, the color correction part 312 for correcting the color of the measuring object 1 in the image, and the confirmation processing part 313 for confirming whether or not the grouping is properly performed.

画像・カラーパターン記憶部140は、抽出部41に読み込んだ画像を記憶する読込画像記憶部141と、使用が予定される複数種類のカラーコード付きターゲットCTについて、カラーコード付きターゲットCTの種別を示す種別コード番号を記録し、さらに、各種のカラーコード付きターゲットCTについて、パターン配置とコード番号の対応関係を記録するカラーコード付きターゲット対応表142で構成されている。   The image / color pattern storage unit 140 indicates the type of the color-coded target CT with respect to the read image storage unit 141 that stores the image read into the extraction unit 41 and a plurality of types of color-coded target CTs that are scheduled to be used. A type code number is recorded, and further, a color code target correspondence table 142 is recorded which records the correspondence between pattern arrangement and code number for various color code target CTs.

識別コード判別部46は、カラーコード部P3における色彩の配列から識別コードを判別し、識別コードに変換するもので、カラーコード付きターゲット検出処理部130で検出されたカラーコード付きターゲットCTの領域と方向のデータに基づいて、カラーコード付きターゲットCTの座標を変換する座標変換処理部321と、座標変換されたカラーコード付きターゲットCTのカラーコード部P3における色彩の配列から識別コードを判別し、識別コードに変換するコード変換処理部322で構成されている。   The identification code discriminating unit 46 discriminates an identification code from the color arrangement in the color code unit P3 and converts it into an identification code. The color code-added target CT detected by the color code target detection processing unit 130 Based on the direction data, the coordinate conversion processing unit 321 for converting the coordinates of the color-coded target CT and the color code in the color code portion P3 of the coordinate-converted target CT with the color code discriminates the identification code. The code conversion processing unit 322 converts the code into a code.

〔カラーコード抽出フロー〕
図3にカラーコード付きターゲットの抽出のフロー例を示す。
まず、処理対象のカラー画像(撮影画像)を、撮像部10又は画像データ記憶部13から抽出部41の読込画像記憶部141に読み込む(S500)。次に、読込まれた各画像よりレトロターゲットを検出する(S510)。
[Color code extraction flow]
FIG. 3 shows a flow example of extraction of a target with a color code.
First, a color image (photographed image) to be processed is read from the imaging unit 10 or the image data storage unit 13 into the read image storage unit 141 of the extraction unit 41 (S500). Next, a retro target is detected from each read image (S510).

探索方法は、(1)カラーコード付きターゲットCT中の位置検出用パターン(レトロターゲット)P1を探索する方法、(2)カラーコード部P3の色分散を検出する方法、あるいは(4)彩色された位置検出用パターンを用いる方法など種々の方法がある。
ここでは(1)、(2)及びこれらを組み合わせる例(3)を説明する。(4)については、第11の実施の形態で説明する。
The search method includes (1) a method for searching for a position detection pattern (retro target) P1 in the color-coded target CT, (2) a method for detecting chromatic dispersion of the color code portion P3, or (4) a coloration. There are various methods such as a method using a position detection pattern.
Here, (1), (2) and an example (3) combining these will be described. (4) will be described in the eleventh embodiment.

(1)カラーコード付きターゲットCTにレトロターゲットが含まれている場合は、明度差が鮮明なパターンを使用するので、カメラの絞りを絞りフラッシュ撮影することにより、レトロターゲットのみが光った画像を取得でき、この像を2値化することにより簡単にレトロターゲットを検出できる。   (1) When a retro-target is included in the color-coded target CT, a pattern with a clear brightness difference is used. The retro target can be easily detected by binarizing this image.

図4はレトロターゲットを用いた重心位置検出の説明図で、(A1)は内円部204の明度が明るく、外円部206の明度が暗いレトロターゲット、(A2)は(A1)のレトロターゲットの直径方向の明度分布図、(B1)は内円部204の明度が暗く、外円部206の明度が明るいレトロターゲット、(B2)は(B1)のレトロターゲットの直径方向の明度分布図を示している。レトロターゲットが図4(A1)のように内円部204の明度が明るい場合は、測定対象物1の撮影画像において重心位置での反射光量が多く明るい部分になっているため、画像の光量分布が図4(A2)のようになり、光量分布の閾値Toからレトロターゲットの内円部204や中心位置を求めることが可能となる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the center-of-gravity position detection using a retro target. (A1) is a retro target with lightness of the inner circle portion 204 and lightness of the outer circle portion 206, and (A2) is a retro target of (A1). (B1) is a retro target in which the brightness of the inner circle portion 204 is dark and the brightness of the outer circle portion 206 is bright, and (B2) is a brightness distribution diagram in the diameter direction of the retro target of (B1). Show. When the lightness of the inner circle portion 204 is bright as shown in FIG. 4A1, the retro target has a bright portion with a large amount of reflected light at the center of gravity in the photographed image of the measurement target 1, and thus the light amount distribution of the image. As shown in FIG. 4A2, it is possible to obtain the inner circle portion 204 and the center position of the retro target from the threshold value To of the light amount distribution.

ターゲットの存在範囲が決定されると、例えばモーメント法によって重心位置を算出する。例えば、図4(A1)に表記されたレトロターゲット200の平面座標を(x、y)とする。そして、レトロターゲット200の明度が、しきい値To以上のx、y方向の点について、(式1)、(式2)を演算する(*は乗算演算子)。
xg={Σx*f(x、y)}/Σf(x、y) −−−−(式1)
yg={Σy*f(x、y)}/Σf(x、y) −−−−(式2)
(xg、yg):重心位置の座標、f(x、y):(x、y)座標上の濃度値
なお、図4(B1)に表記されたレトロターゲット200の場合は、明度がしきい値To以下のx、y方向の点について、(式1)、(式2)を演算する。
これにより、レトロターゲット200の重心位置が求まる。
When the target existence range is determined, the barycentric position is calculated by, for example, the moment method. For example, the plane coordinates of the retro target 200 shown in FIG. 4 (A1) are (x, y). Then, (Expression 1) and (Expression 2) are calculated for points in the x and y directions where the brightness of the retro target 200 is greater than or equal to the threshold value To (* is a multiplication operator).
xg = {Σx * f (x, y)} / Σf (x, y) ---- (Equation 1)
yg = {Σy * f (x, y)} / Σf (x, y) ---- (Formula 2)
(Xg, yg): coordinates of the center of gravity position, f (x, y): density value on (x, y) coordinates In the case of the retro target 200 shown in FIG. 4 (B1), the brightness is the threshold. (Expression 1) and (Expression 2) are calculated for points in the x and y directions that are less than or equal to the value To.
Thereby, the position of the center of gravity of the retro target 200 is obtained.

(2)通常、カラーコード付きターゲットCTのカラーコード部には多数のコード色が使用され、色の分散値が大であるという特徴がある。このため、分散値の大きい箇所を画像中から見出すことにより、カラーコード付きターゲットCTを検出できる。
(3)カラーコード付きターゲットCTにレトロターゲットが含まれている場合では、まず明度の高い箇所(レトロターゲット部P1があり得る)を画像全体に対してスキャンして検出し、次に、検出した明度の高い箇所の周囲における色の分散値の高い箇所(カラーコード部P3があり得る)を見出すことにより効率よく検出できる。
(2) Usually, the color code portion of the color-coded target CT uses a large number of code colors and has a feature that the color dispersion value is large. For this reason, the target CT with a color code can be detected by finding a portion having a large dispersion value from the image.
(3) In the case where a retro-target is included in the color-coded target CT, first, a portion with high brightness (possibly having a retro-target portion P1) is scanned and detected over the entire image, and then detected. It can be efficiently detected by finding a portion (a color code portion P3 can be present) having a high color dispersion value around a portion having high brightness.

本実施の形態では、(1)の例について説明する。図3に戻り、レトロターゲット検出処理部111は、カラー画像中から検出した複数のレトロターゲットの座標を読込画像記憶部141に保存する。
次に、レトロターゲットグループ化処理部120は、読込画像記憶部141に保存されたレトロターゲットの座標から、同じカラーコード付きターゲットCTに属するレトロターゲットのグループの候補を検出して(例えば座標がカラーコード付きターゲットCT内にあるものを検出して)、読込画像記憶部141にその組み合わせをグループとして保存する(S520)。確認は、例えば、検出したカラーコード付きターゲットCT内の3個のレトロターゲット間の距離及び3個のレトロターゲットを結ぶ三角形の頂角を計測することにより可能である(S530参照)。
さらに、検出したカラーコード付きターゲットのパターンをカラーコード付きターゲット対応表142と照合することにより、どの種別のカラーコード付きターゲットであるかを確認する。
In the present embodiment, an example of (1) will be described. Returning to FIG. 3, the retro target detection processing unit 111 stores the coordinates of a plurality of retro targets detected from the color image in the read image storage unit 141.
Next, the retro target grouping processing unit 120 detects a retro target group candidate belonging to the same color-coded target CT from the retro target coordinates stored in the read image storage unit 141 (for example, the coordinates are color). The detected combination CT is detected), and the combination is stored in the read image storage unit 141 as a group (S520). The confirmation can be performed, for example, by measuring the distance between the three retro targets in the detected color-coded target CT and the apex angle of the triangle connecting the three retro targets (see S530).
Further, by comparing the detected pattern of the target with color code with the target table 142 with color code, it is confirmed which type of target with the color code.

次に、カラーコード付きターゲット検出処理部130は、領域方向検出処理部131において読込画像記憶部141に保存された、レトロターゲットのグループ単位にレトロターゲットの重心位置からカラーコード付きターゲットCTの領域と方向を求める(S530)。この領域と方向を求める前又は後に、色彩検出処理部311で基準色部P2、カラーコード部P3、画像中の測定対象物の色彩を検出する。必要であれば、色彩補正部312で基準色部P2の色を基準にしてカラーコード部P3や画像中の測定対象物1の色彩を補正する。また、基準にならない印刷色のカラーコード付きターゲットを使用した場合には、その基準色部を併せて補正する。そして確認処理部313において、グループ化が適正に行なわれたか、すなわち、一旦グループ化されたレトロターゲットの重心位置が同じカラーコード付きターゲットCTに属するか否かを確認する。同じグループに属すると判別された場合は次の識別コード識別処理(S535)に進み、同じグループに属さないと判別された場合には、再度グループ化処理(S520)に戻る。   Next, the target detection processing unit with color code 130 stores the region of the target CT with color code from the center of gravity position of the retro target in units of retro targets stored in the read image storage unit 141 in the region direction detection processing unit 131. A direction is obtained (S530). Before or after obtaining the area and direction, the color detection processing unit 311 detects the color of the reference color part P2, the color code part P3, and the measurement object in the image. If necessary, the color correction unit 312 corrects the color of the color code portion P3 and the measurement object 1 in the image based on the color of the reference color portion P2. In addition, when a target with a color code of a print color that is not a reference is used, the reference color portion is corrected together. Then, the confirmation processing unit 313 confirms whether the grouping is performed properly, that is, whether the center of gravity of the retro targets once grouped belongs to the same color code target CT. If it is determined that they belong to the same group, the process proceeds to the next identification code identification process (S535). If it is determined that they do not belong to the same group, the process returns to the grouping process (S520).

図5、図6にカラーコード付きターゲット領域方向検出処理部131の処理フロー例を示す。また、図7、図8を用いてレトロターゲットのコード読み込みを説明する。ここでは、図1のカラーコード付きターゲットCT1からコードを読み込む手続きについて説明する。
カラーコード付きターゲットCT1からコードを読み込むには、カラーコード付きターゲットCT1の領域と方向を知る必要があるため、3つの位置検出用レトロターゲットの重心点をR1,R2,R3にラベリングする(図7(a)参照)。
FIG. 5 and FIG. 6 show a processing flow example of the target area direction detection processing unit 131 with a color code. In addition, the code reading of the retro target will be described with reference to FIGS. Here, a procedure for reading a code from the color-coded target CT1 of FIG. 1 will be described.
In order to read the code from the color-coded target CT1, it is necessary to know the area and direction of the color-coded target CT1, and therefore, the center points of the three position detection retro targets are labeled R1, R2, and R3 (FIG. 7). (See (a)).

ラベリング方法は、対象の3つのレトロターゲットの重心点R1〜R3を通る三角形を作成する(S600)。3つのレトロターゲットの重心点R1〜R3の中から適当に1つを選んでT1と仮にラベリングし(S610)、残りの2つの重心点を時計回りにT2,T3と仮にラベリングをする(S612、図7(b)参照)。
次に、それぞれの重心点を通る辺をラベリングする。T1とT2を通る辺をL12、T2とT3を通る辺をL23、T3とT1を通る辺をL31とする(S614、図8(a)参照)。
The labeling method creates a triangle that passes through the center-of-gravity points R1 to R3 of the three retro targets of interest (S600). Appropriately select one of the centroid points R1 to R3 of the three retro targets and temporarily label it with T1 (S610), and temporarily label the remaining two centroid points with T2 and T3 (S612, (Refer FIG.7 (b)).
Next, the sides passing through the barycentric points are labeled. The side passing through T1 and T2 is L12, the side passing through T2 and T3 is L23, and the side passing through T3 and T1 is L31 (S614, see FIG. 8A).

次に、三角形の内側を各頂点(重心点)から半径R離れた画素値を弧状にスキャンをして、スキャンした範囲で色の変化みる(図8(b)参照)。
重心点T1では、L12からL31を時計回りに、重心点T2では、L23からL12を時計回りに、重心点T3では、L31からL23を時計回りにスキャンをする(S620〜S625)。
半径の決め方は、スキャンをする角度に応じて画像上でレトロターゲットのサイズに倍率をかけて決める。レトロターゲットを斜め方向から撮影された場合は楕円になるため、スキャン範囲も楕円形状になる。倍率は、レトロターゲットのサイズと、レトロターゲット重心位置と基準色部P2の距離によって決められる。
Next, the inside of the triangle is scanned in an arc shape for pixel values that are separated from each vertex (center of gravity) by a radius R, and the color changes within the scanned range (see FIG. 8B).
At the center of gravity T1, L12 to L31 are scanned clockwise, at the center of gravity T2, L23 to L12 are scanned clockwise, and at the center of gravity T3, L31 to L23 are scanned clockwise (S620 to S625).
The method of determining the radius is determined by multiplying the size of the retro target on the image according to the scanning angle. When the retro target is photographed from an oblique direction, it becomes an ellipse, so the scan range is also an ellipse. The magnification is determined by the size of the retro target and the distance between the retro target center of gravity position and the reference color portion P2.

さらにノイズなどの影響を少なくするため、スキャンする範囲に幅を持たせて、半径R−ΔrからR+Δrの間で平均値等の代表値を決める方法も考えられる。
この例では、スキャンは弧状にスキャンをしたが、重心点でつくられた三角形の辺に垂直な直線上をスキャンする方法も考えられる(図8(c)参照)。
In order to further reduce the influence of noise and the like, a method of determining a representative value such as an average value between the radius R-Δr and R + Δr by giving a width to the scanning range is also conceivable.
In this example, the scan is performed in an arc shape, but a method of scanning on a straight line perpendicular to the side of the triangle formed by the center of gravity is also conceivable (see FIG. 8C).

図1のカラーコード付きターゲットの例では、重心点T2の周りをスキャンした結果では色の変化があり、R(赤)・G(緑)・B(青)の値に変化が見られ、変化のピークがR・G・Bの順にあらわれる。T1とT3の周りのスキャンの結果では、色の変化はなく、R・G・Bの値はほぼ一定でピークがあらわれない(図8(b)参照)。このように、1つの重心点T2の周りには色の変化が見られ、残りの2つの重心点T1、T3の周りには色の変化がないという特徴により、カラーコード付きターゲットCT1の方向を判断できる。   In the example of the target with the color code in FIG. 1, there is a change in color in the result of scanning around the center of gravity T2, and a change is seen in the values of R (red), G (green), and B (blue). Peaks appear in the order of R, G, and B. As a result of scanning around T1 and T3, there is no color change, and the values of R, G, and B are almost constant and no peak appears (see FIG. 8B). Thus, the color change is seen around one centroid point T2, and the direction of the color-coded target CT1 is changed due to the feature that there is no color change around the remaining two centroid points T1 and T3. I can judge.

ラベリングの確認処理は、確認処理部313により行われる。スキャンの結果に色の変化があった重心点をR1とし、残りの2つの重心点は、色の変化があった重心点から時計回りにラベリングしてR2、R3とする(S630〜S632)。この例では、重心点T2をR1、重心点T3をR2、重心点T1をR3とする。色の変化があった重心点が1つ、色の変化がない重心点が2つ検出されなかった場合は、レトロターゲットの組み合わせエラーとなり(S633)、3組のレトロターゲットを新たに選出して(S634)、S600に戻る。このように、処理の結果から、選ばれた3つレトロターゲットが、同じカラーコード付きターゲットCT1に属するか否かも確認できる。このようにしてレトロターゲットのグループ化が確定する。
上記のラベリング方法は、図1のカラーコード付きターゲットCT1を例に説明したが、後述する各種カラーコード付きターゲットCTについても、一部の処理を変えることにより同様の処理ができる。
The confirmation processing for labeling is performed by the confirmation processing unit 313. The barycentric point having the color change in the scan result is set as R1, and the remaining two barycentric points are labeled R2 and R3 by clockwise labeling from the barycentric point having the color change (S630 to S632). In this example, the center of gravity T2 is R1, the center of gravity T3 is R2, and the center of gravity T1 is R3. If one centroid point with a color change and two centroid points with no color change are not detected, a retro target combination error occurs (S633), and three new retro targets are selected. (S634), the process returns to S600. Thus, it can be confirmed from the processing results whether the three selected retro targets belong to the same color-coded target CT1. In this way, the retro target grouping is determined.
The above-described labeling method has been described using the color-coded target CT1 of FIG. 1 as an example, but the same processing can be performed by changing part of the processing for various color-coded targets CT described later.

[コードの識別]
図3に戻り、識別コード判別部46は、抽出部41で抽出されたカラーコード付きターゲットCT1について、座標変換処理部321においてグループ化されたレトロターゲットの重心位置に基づいて、カラーコード付きターゲットCT1の設計値に合うように座標変換し、次に、コード変換処理部322において、カラーコードを識別し(S535)、コード変換してカラーコード付きターゲットCT1の識別コードを求め(S540)、読込画像記憶部141に保存する(S545)。
[Identification of code]
Returning to FIG. 3, the identification code determination unit 46 selects the color-coded target CT1 based on the center-of-gravity positions of the retro targets grouped in the coordinate conversion processing unit 321 for the color-coded target CT1 extracted by the extraction unit 41. Then, the code conversion processing unit 322 identifies the color code (S535), performs code conversion to obtain the identification code of the target CT1 with color code (S540), and reads the read image. The data is stored in the storage unit 141 (S545).

図6でこの処理フローを説明する。曲面に貼付された、斜め方向から撮影された等により、形に歪のあるカラーコード付きターゲットの撮影画像を、ラベルR1,R2,R3を用いて、歪のない正面図に座標変換する(S640)。座標変換することより、カラーコード付きターゲットの設計値を参照して、レトロターゲット部P1、基準色部P2、カラーコード部P3、白色部P4を判別しやすくなり、後の処理が進め易くなる。   This processing flow will be described with reference to FIG. The photographed image of the target with the color code that is distorted in shape, such as affixed to the curved surface or photographed from an oblique direction, is converted into a front view without distortion using the labels R1, R2, and R3 (S640). ). By converting the coordinates, the retro target portion P1, the reference color portion P2, the color code portion P3, and the white portion P4 can be easily identified with reference to the design value of the target with the color code, and subsequent processing can be facilitated.

次に、座標変換されたカラーコード付きターゲットCT1上で、設計値どおりに白色部P4があるか確認をする(S650)。設計値どおりでない場合は検出エラーとなる(S633)。設計値どおりに白色部P4がある場合は、カラーコード付きターゲットCT1が検出されたと判断される(S655)。   Next, it is checked whether or not there is a white portion P4 as designed on the coordinate-converted target CT1 with color code (S650). If it is not as designed, a detection error occurs (S633). If the white portion P4 is present as designed, it is determined that the color-coded target CT1 has been detected (S655).

次に、色彩補正され、領域と方向がわかったカラーコード付きターゲットCT1のカラーコードの判別をする。
カラーコード部P3は、その各単位パターンへの配色の組み合わせによってコードを表現する。例えば、コード色数がnで単位パターンが3個の場合、n×n×nのコードを表せ、他の単位パターンに使用されている色を重複して使用しないという条件を課した場合は、n×(n−1)×(n−2)のコードを表せる。コード色数がn、単位パターンがn個で、色を重複して使用しないという条件を課した場合は、nの階乗通りのコードを表現できる。
識別コード判別部46は、コード変換処理部322において、カラーコード部P3における単位パターンの配色の組み合わせを、カラーコード付きターゲット対応表142の配色の組み合わせと比較・照合して識別コードを判別する(図3のS535)。
Next, the color code of the color-coded target CT1 whose color and color correction have been performed and whose region and direction are known is determined.
The color code part P3 expresses a code by a combination of colors for each unit pattern. For example, when the number of code colors is n and the number of unit patterns is 3, when a condition that an n × n × n code can be expressed and colors used in other unit patterns are not used redundantly is imposed, A code of n × (n−1) × (n−2) can be expressed. When the number of code colors is n, the number of unit patterns is n, and the condition that the colors are not used redundantly is imposed, the code corresponding to the factorial of n can be expressed.
In the code conversion processing unit 322, the identification code determination unit 46 compares and collates the color combination of the unit pattern in the color code unit P3 with the color combination of the target correspondence table 142 with color code to determine the identification code ( S535 in FIG.

色彩の判別方法は、(1)基準色部P2の色とカラーコード部P3の色を比較して決める相対比較方法と、(2)基準色部P2の色と白色部P4の色を使ってカラーコード付きターゲットCT1の色補正を行い、その補正された色でカラーコード部P3のコードの判別をする絶対比較方法の、二つの方法がある。例えば、カラーコード部P3に使用する色数が少ない場合は基準色を相対比較の比較色として使用し、カラーコード部P3に使用する色数が多い場合は、色を補正するためにキャリブレーション用の色として絶対比較の比較色として使用する。前述のように、色彩の検出は色彩検出処理部311で、色補正は色彩補正部312で行う。画像による3次元計測では複数の画像を撮るため、ほとんどの場合、各画像間で撮影条件などにより色ズレがおきる。カラーコード付きターゲットを使用することにより、複数の画像間での色の差を補正することが可能である。   Color discrimination methods include (1) a relative comparison method in which the color of the reference color portion P2 and the color of the color code portion P3 are compared, and (2) the color of the reference color portion P2 and the color of the white portion P4. There are two methods: an absolute comparison method in which color correction of the color-coded target CT1 is performed and the code of the color code portion P3 is discriminated with the corrected color. For example, when the number of colors used for the color code portion P3 is small, the reference color is used as a comparative color for relative comparison, and when the number of colors used for the color code portion P3 is large, calibration is performed to correct the colors. Used as a comparative color for absolute comparison. As described above, color detection is performed by the color detection processing unit 311, and color correction is performed by the color correction unit 312. In three-dimensional measurement using images, a plurality of images are taken, and in most cases, color misregistration occurs between the images due to shooting conditions and the like. By using a target with a color code, it is possible to correct a color difference between a plurality of images.

識別コード判別部46は、コード変換処理部322において、(1)、(2)どちらかの方法を使用して、基準色部P2とカラーコード部P3を検出し(S660、S670)、カラーコード部P3の各色を判別し、色をコードに変換して、対象のカラーコード付きターゲットCT1の識別コードを求める(S680、図3のS540)。
そして画像ごとに、当該画像に含まれるカラーコード付きターゲットCT1の番号を読込画像記憶部141に登録する(図3のS545)。読込画像記憶部141に登録されたデータは、多数のカラーコード付き標識CTの検出位置座標に基づいて、標定部44で標定に用いられ、又は、三次元位置計測部50で測定対象物の三次元座標、三次元形状を測定するのに用いられる。
In the code conversion processing unit 322, the identification code determination unit 46 detects the reference color part P2 and the color code part P3 using either the method (1) or (2) (S660, S670), and the color code. Each color of the part P3 is discriminated, the color is converted into a code, and the identification code of the target CT1 with the color code is obtained (S680, S540 in FIG. 3).
For each image, the number of the color-coded target CT1 included in the image is registered in the read image storage unit 141 (S545 in FIG. 3). The data registered in the read image storage unit 141 is used for orientation by the orientation unit 44 based on the detection position coordinates of a large number of color-coded markers CT, or the three-dimensional position measurement unit 50 uses the tertiary of the measurement object. Used to measure original coordinates and 3D shapes.

〔画像間の対応付け〕
図9に複数の画像で撮影されるカラーコード付きターゲットの例を示す。図9(a)にステレオ画像のオーバーラップの様子を示す。計測される基本範囲は、2枚(一対)のステレオ撮影画像のオーバーラップ範囲である。このとき、4個のカラーコード付きターゲットCTがオーバーラップ範囲に入るように撮影するのが好ましい。このようにするとステレオ画像を用いて三次元測定が可能である。また、図9(b)に隣接し合うステレオ画像間のオーバーラップのさせ方の例を示す。この様に、上下左右方向に2個のカラーコード付きターゲットCTを含んでオーバーラップするように一連の画像を撮影するのが好ましい。このようにすると広域にわたる非接触三次元測定の自動化が可能になる。なお、ブレークラインは画像の有効領域を示すラインであり、4個のカラーコード付きターゲットCTの最も外側にあるレトロターゲットを結ぶライン内が有効領域である。
[Association between images]
FIG. 9 shows an example of a target with a color code photographed with a plurality of images. FIG. 9A shows how the stereo images overlap. The basic range to be measured is an overlap range of two (a pair of) stereo shot images. At this time, it is preferable to perform imaging so that the four color-coded target CTs fall within the overlapping range. In this way, three-dimensional measurement is possible using a stereo image. FIG. 9B shows an example of how to overlap adjacent stereo images. In this way, it is preferable to take a series of images so as to overlap, including two color-coded targets CT in the vertical and horizontal directions. In this way, non-contact three-dimensional measurement over a wide area can be automated. The break line is a line indicating the effective area of the image, and the inside of the line connecting the outermost retro targets of the four color-coded targets CT is the effective area.

図9(c)はステレオマッチングエリア設定を説明するための図である。図9(c)はカラーコード付きターゲットCTが位置検出用の3つのレトロターゲットを有する例である。カラーコード付きターゲットCTを画面の4隅の近くに配置し、常にこれらのカラーコード付きターゲットCTの最も外側にあるレトロターゲットを結ぶ領域をマッチングエリアとすることで、ステレオマッチングエリアが自動的に決められると同時に、各モデル画像間のオーバーラップを確実にすることができる。このように、マッチング領域を決定することで、図9(b)に示すように、各モデル画像間のオーバーラップも確実にとれるようになる。なお、各カラーコード付きターゲットCTに位置検出用パターン(レトロターゲット部)P1を最低2点以上配置(2点の場合は対角に配置)すれば、マッチングエリアの自動設定処理が可能となる。   FIG. 9C is a diagram for explaining stereo matching area setting. FIG. 9C shows an example in which the color-coded target CT has three retro targets for position detection. The stereo matching area is automatically determined by locating the color-coded target CT near the four corners of the screen and always using the area connecting the outermost retro targets of the color-coded target CT as the matching area. At the same time, the overlap between the model images can be ensured. In this way, by determining the matching region, as shown in FIG. 9B, the overlap between the model images can be reliably obtained. If at least two or more position detection patterns (retro target portions) P1 are arranged on each color code target CT (in the case of two points, they are arranged diagonally), matching area automatic setting processing can be performed.

〔第2の実施の形態〕
図10に第2の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT2の例を示す。図10はカラーコード部P3が6箇所のカラーコード付きターゲットCT2である。図1におけるカラーコード付きターゲットCT1のカラーコードパターンP3の3つの単位パターンを対角線で分離して、単位パターンを6箇所としているので、カラーコード付きターゲットCTの領域と方向の検出方法は、図1の場合と同様に、各重心点で出来た三角形の内側をスキャンした場合の色に変化でレトロターゲットのラベリング処理が可能である。すなわち、R1の周りでは2回の色変化が生じ、R2とR3の周りでは色の変化は生じない。また、カラーコード部P3の読み込み処理は6箇所に増加する。カラーコードに使用する色を6色にするとコード数は、6×5×4×3×2×1=720コードを表現できる。最後のカラーコード部(最後の×1の部分)はコード数に影響は無いが相対比較のため必要であり、更に色コード部を認識した際に誤認識のチェック用としても利用できる。
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows an example of the color-coded target CT2 in the second embodiment. FIG. 10 shows a color-coded target CT2 having six color code portions P3. Since the three unit patterns of the color code pattern P3 of the target CT1 with color code in FIG. 1 are separated by diagonal lines so that there are six unit patterns, the method for detecting the region and direction of the target CT with color code is shown in FIG. As in the case of, retro target labeling can be performed by changing the color when the inside of a triangle formed by each barycentric point is scanned. That is, two color changes occur around R1, and no color change occurs around R2 and R3. In addition, the reading process of the color code part P3 is increased to six places. If the colors used for the color code are six colors, the number of codes can express 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720 codes. The last color code part (the last x1 part) does not affect the number of codes, but is necessary for relative comparison, and can also be used for checking misrecognition when the color code part is recognized.

〔第3の実施の形態〕
図11に第3の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT3の例を示す。図11のカラーコード付きターゲットCT3は、図10のカラーコード付きターゲットCT2の基準色部P2を無くし、レトロターゲット部P1の一つを大きくしたものである。
図11のカラーコード付きターゲットCT3は、R1にあたる部分のレトロターゲットが大きくなっているので、各レトロターゲット部のR1,R2,R3へ対応させるラベリング処理は、レトロターゲットのサイズを検出すれば出来る。ただし、R1にあたる部分のレトロターゲットが大きくなった分、基準色部P2が無いのでカラーコードの判別は難しくなる。
[Third Embodiment]
FIG. 11 shows an example of the color-coded target CT3 in the third embodiment. The color-coded target CT3 in FIG. 11 is obtained by eliminating the reference color portion P2 of the color-coded target CT2 in FIG. 10 and enlarging one of the retro target portions P1.
In the color-coded target CT3 in FIG. 11, since the retro target corresponding to R1 is large, the labeling process corresponding to R1, R2, and R3 of each retro target portion can be performed by detecting the size of the retro target. However, since the reference color portion P2 does not exist because the retro target corresponding to R1 is large, it is difficult to determine the color code.

この場合の対策として、例えば、カラーコードに使用する色を6色にし、同じ色を重複使用しないという制限をもうけると、カラーコード部P3に全てのコード色が現れる。これにより、各カラーコード部P3の色を6色のコード色に対応させるだけで良くなり、しかも、カラーコード部P3相互の色を相対比較により行う事が出来る。コード数は、図10のカラーコード付きターゲットCT2と同様に720コードを表現できる。   As a countermeasure in this case, for example, if the color used for the color code is set to six colors and the same color is not used repeatedly, all code colors appear in the color code portion P3. As a result, it is only necessary to make the colors of the color code portions P3 correspond to the six code colors, and the colors of the color code portions P3 can be compared by relative comparison. The number of codes can represent 720 codes in the same manner as the color-coded target CT2 in FIG.

〔第4の実施の形態〕
図12に第4の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT4の例を示す。図12のカラーコード付きターゲットCT4は、図1のカラーコード付きターゲットCT1の外側に黒色の黒領域部P5を追加したパターンである。黒領域部P5により、測定物の色や模様の影響を抑制できる。
図12のカラーコード付きターゲットCT4は、図1のカラーコード付きターゲットCT1の外側に黒領域部P5を形成したのみなので処理は図1のカラーコード付きターゲットCT1と変わらない。図1以外のカラーコード付きターゲットにも黒領域部P5の形成が可能である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 12 shows an example of a color-coded target CT4 in the fourth embodiment. A color-coded target CT4 in FIG. 12 is a pattern in which a black region P5 is added to the outside of the color-coded target CT1 in FIG. The black region P5 can suppress the influence of the color and pattern of the measurement object.
The color-coded target CT4 in FIG. 12 is the same as the color-coded target CT1 in FIG. 1 because the black region P5 is only formed outside the color-coded target CT1 in FIG. The black region P5 can be formed on a target with a color code other than that shown in FIG.

〔第5の実施の形態〕
図13に第5の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT5の例を示す。図13のカラーコード付きターゲットCT5は、カラーコード部P3の単位パターンを小さくし、カラーコード部P3の単位パターンを9箇所にしたものである。
このため、カラーコード付きターゲットCT5の領域と方向の検出の際、R1の周りでは2回の色変化が、R2とR3の周りでは1回の色変化があらわれるので、これにより識別できる。また、白色部P4との位置関係を検出することにより、R1、R2、R3を確認できる。また、カラーコード部P3の読み込み処理は9箇所に増加する。カラーコードに使用する色を9色にするとコード数は、9の階乗=362880コードを表現できる。それ以外は、図1と同様に処理が出来る。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13 shows an example of a color-coded target CT5 in the fifth embodiment. The target CT5 with color code in FIG. 13 is obtained by reducing the unit pattern of the color code part P3 and setting the unit pattern of the color code part P3 to nine places.
For this reason, when detecting the region and direction of the color-coded target CT5, two color changes appear around R1, and one color change appears around R2 and R3. Moreover, R1, R2, and R3 can be confirmed by detecting the positional relationship with the white part P4. In addition, the reading process of the color code part P3 is increased to nine places. If nine colors are used for the color code, the number of codes can be expressed as a factorial of 9 = 362880 code. Otherwise, processing can be performed in the same manner as in FIG.

〔第6の実施の形態〕
図14に第6の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT6の例を示す。図14のカラーコード付きターゲットCT6は、図1のカラーコード付きターゲットCT1の、レトロターゲット部P1のR2、R3の部分と白色部P4に基準色部P2を配置し、カラーコード付きターゲットの領域と方向の検出用としても使用するものである。レトロターゲット部P1はR1の部分一箇所である。図1のカラーコード付きターゲットCT1の基準色部P2の部分にはカラーコードパターンP3を配置でき、カラーコードパターンを一つ増やせる。
基準色部P2を領域と方向の検出用として使用する場合、四角のパターンの重心を求めること、基準色光で明度差を検出することにより、レトロターゲットより精度は劣るが、レトロターゲットと同様に重心点の検出が可能である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 14 shows an example of the color-coded target CT6 in the sixth embodiment. The color-coded target CT6 in FIG. 14 has the reference color portion P2 disposed in the R2 and R3 portions of the retro target portion P1 and the white portion P4 of the color-coded target CT1 in FIG. It is also used for direction detection. The retro target portion P1 is one portion of R1. A color code pattern P3 can be arranged in the reference color portion P2 of the target CT1 with color code in FIG. 1, and the color code pattern can be increased by one.
When the reference color part P2 is used for detecting the area and direction, the center of gravity of the square pattern is obtained and the brightness difference is detected by the reference color light, but the accuracy is inferior to the retro target. A point can be detected.

〔第7の実施の形態〕
図15に第7の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT7の例を示す。図15のカラーコード付きターゲットCT7は、図1のカラーコード付きターゲットCT1のカラーコード部P3の領域を小さくし、さらに、レトロターゲット部P1のパターンをR1の部分1箇所、カラーコードパターンを4箇所にした、小型タイプである。このカラーコード付きターゲットCT7においても基準色部P2が領域と方向の検出用として使用される。
[Seventh Embodiment]
FIG. 15 shows an example of a color-coded target CT7 in the seventh embodiment. The color-coded target CT7 in FIG. 15 reduces the area of the color code portion P3 of the color-coded target CT1 in FIG. 1, and further, the pattern of the retro target portion P1 is one portion of R1 and four color code patterns. It is a small type. Also in this color code-added target CT7, the reference color portion P2 is used for detecting the area and direction.

〔第8の実施の形態〕
図16に第8の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT8の例を示す。図16のカラーコード付きターゲットCT8は、図15のカラーコード付きターゲットCT7の白色部P4をカラーコード部P3に置換してカラーコードパターンを5カ所にした、小型タイプのものである。
[Eighth Embodiment]
FIG. 16 shows an example of a color-coded target CT8 in the eighth embodiment. A target CT8 with a color code in FIG. 16 is a small type in which the white portion P4 of the target CT7 with a color code in FIG. 15 is replaced with a color code portion P3 so that there are five color code patterns.

〔第9の実施の形態〕
図17に第9の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT9の例を示す。図17のカラーコード付きターゲットCT9は、図1のカラーコード付きターゲットCT1の単位パターンの間に黒色の分離領域部P6を形成したものである。これにより、領域やカラーの判別時にエラーを減らす事が出来る。
[Ninth Embodiment]
FIG. 17 shows an example of the color-coded target CT9 in the ninth embodiment. A color-coded target CT9 in FIG. 17 is obtained by forming a black separation region portion P6 between unit patterns of the color-coded target CT1 in FIG. As a result, errors can be reduced when determining areas and colors.

〔第10の実施の形態〕
図18に第10の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT10の例を示す。図18のカラーコード付きターゲットCT10は、図1のカラーコード付きターゲットCT1のレトロターゲットP1の代わりに、テンプレートマッチング検出に対応できるように、テンプレートパターンP7に置換したものである。レトロターゲットと同様に重心点の検出を高精度にできる。
[Tenth embodiment]
FIG. 18 shows an example of a color-coded target CT10 in the tenth embodiment. The color-coded target CT10 in FIG. 18 is obtained by replacing the retro-target P1 of the color-coded target CT1 in FIG. 1 with a template pattern P7 so as to support template matching detection. Like the retro target, the center of gravity can be detected with high accuracy.

〔第11の実施の形態〕
図19に第11の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットCT11の例を示す。図19のカラーコード付きターゲットCT11は、図1のカラーコード付きターゲットCT1のレトロターゲットP1をカラーレトロターゲットP8としたものである。
本実施の形態は、ターゲットの位置抽出の探索方法として、(4)彩色された位置検出用パターンを用いる方法を採用するものである。
[Eleventh embodiment]
FIG. 19 shows an example of a color-coded target CT11 in the eleventh embodiment. A color-coded target CT11 in FIG. 19 is obtained by replacing the retro target P1 of the color-coded target CT1 in FIG. 1 with a color retro target P8.
The present embodiment employs (4) a method using a colored position detection pattern as a search method for target position extraction.

(4)カラーコード付きターゲットCTに使用している3隅のレトロターゲットに異なる色を配し、それぞれのレトロターゲットが反射する色を異なるものにする。3隅のレトロターゲットに異なる色を配しているため、1つのカラーコード付きターゲットCTに属する各レトロターゲットを判別しやすい。レトロターゲットグループ化処理において、多数のレトロターゲットを使用する場合にも、異なる色のレトロターゲットで一番距離が近いものを同一グループの候補として選択することにより、処理が簡単になる。   (4) Different colors are arranged on the three corner retro targets used in the color-coded target CT, and the colors reflected by the respective retro targets are made different. Since different colors are arranged on the retro targets at the three corners, it is easy to distinguish each retro target belonging to one color-coded target CT. In the retro target grouping process, even when a large number of retro targets are used, the process can be simplified by selecting the retro targets of different colors that are closest to each other as candidates for the same group.

リファレンスポイントRFとして多数のレトロターゲットを用いる場合には、カラーコード付きターゲットCTのレトロターゲットと単体のレトロターゲットが混在するので、カラーコード付きターゲットCTのレトロターゲットを彩色したカラーレトロターゲットP8とし、単体のレトロターゲットを白色とすれば、判別し易い。
重心位置の検出については、図4での説明を参照されたい。
When a large number of retro targets are used as the reference point RF, the retro target of the color code target CT and the single retro target are mixed. If the retro target is white, it is easy to distinguish.
For the detection of the position of the center of gravity, refer to the description in FIG.

なお、位置検出用標識としてカラーコード付きターゲットCTに代えて単体又は複数のカラーレトロターゲットを使用することも可能である。例えば、単体の場合、配色の種類を増加したり、カラーの配置をランダムにするなどにより、基準点に対する対応点、ステレオ画像ペアを探索し易くなる。
また、複数のカラーレトロターゲットを組み合わせて使用することも可能である。例えば、図20に示すように、3個のカラーレトロターゲットP8をまとめて1つの標識(カラーコード付き標識CT12)とし、その配色の組み合わせを変化させることにより、基準点に対する対応点、ステレオ画像ペアを探索し易くなる。
In addition, it is also possible to use a single or a plurality of color retro targets as the position detection mark instead of the color-coded target CT. For example, in the case of a single unit, it becomes easy to search for a corresponding point and a stereo image pair with respect to a reference point by increasing the type of color arrangement or by randomizing the color arrangement.
It is also possible to use a plurality of color retro targets in combination. For example, as shown in FIG. 20, the three color retrotargets P8 are combined into one label (label CT 12 with a color code), and by changing the combination of the color schemes, the corresponding point with respect to the reference point, the stereo image It becomes easy to search a pair.

カラーコード付きターゲットの方向決定では、レトロターゲットで出来る三角形の内角の色数の違いで方向を決めていたが、カラーコード付きターゲットの3隅のレトロターゲットに色をもたせ、それぞれのレトロターゲットが反射する色を異なるものにする方法も考えられる。例えば、カラーコード付きターゲットに使用されている左上のレトロターゲットは赤、右上のレトロターゲットは青、左下のレトロターゲットは緑の反射光を戻すものに変更すれば、カラーコード付きターゲットの方向決定をその反射光の色を判断する事により簡単に処理する事が出来る。   In determining the direction of the target with the color code, the direction was determined by the difference in the number of colors of the inner corners of the triangle that can be created by the retro target. It is also conceivable to use different colors. For example, if the upper left retro target used for the color coded target is red, the upper right retro target is blue, and the lower left retro target returns green reflected light, the direction of the color coded target can be determined. It can be easily processed by judging the color of the reflected light.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態に種々変更を加えられることは明白である。例えば、以上の実施の形態では、単位パターンが正方形のカラーコード付き標識の例を主に説明したが、棒状パターン、円形パターン等他の形状にしても良く、また、バーコード等と色彩を組み合わせてカラーコードとしても良い。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the embodiments without departing from the spirit of the present invention. It is. For example, in the above embodiment, the example of the sign with a color code whose unit pattern is a square has been mainly described. However, other shapes such as a bar-shaped pattern and a circular pattern may be used, and a bar code or the like is combined with a color. It may be a color code.

また、カラーコード付きターゲットCTの貼付に代えて、又はカラーコード付きターゲットCTの貼付と併用して投影装置により撮影対象物にカラーコード付きターゲットCTを投影して使用しても良い。また、カラーコード抽出手段の構成、カラーコード付きターゲットの抽出のフローも適宜変更可能である。   Further, instead of attaching the target CT with color code, or in combination with the application of the target CT with color code, the target CT with color code may be projected onto the object to be imaged by the projection device. Further, the configuration of the color code extracting means and the flow of extracting the target with the color code can be changed as appropriate.

本発明は、非接触で対象物を三次元計測する標識として利用される。   The present invention is used as a marker for three-dimensional measurement of an object without contact.

第1の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 1st Embodiment. カラーコード抽出手段の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a color code extraction means. カラーコード付きターゲットの抽出のフロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a flow of extraction of the target with a color code. レトロターゲットを用いた重心位置検出の説明図である。It is explanatory drawing of the gravity center position detection using a retro target. カラーコード付きターゲット領域方向検出処理部の処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow of the target area direction detection process part with a color code. カラーコード付きターゲット領域方向検出処理部の処理フロー例(続)を示す図である。It is a figure which shows the process flow example (continuation) of the target area | region direction detection process part with a color code. レトロターゲットのコード読み込みを説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the code reading of a retro target. レトロターゲットのコード読み込みを説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the code reading of a retro target. 複数の画像で撮影されるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code image | photographed with a some image. 第2の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 3rd Embodiment. 第4の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 4th Embodiment. 第5の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 5th Embodiment. 第6の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 6th Embodiment. 第7の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 7th Embodiment. 第8の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 8th Embodiment. 第9の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 9th Embodiment. 第10の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 10th Embodiment. 第11の実施の形態におけるカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code in 11th Embodiment. 複数のカラーレトロターゲットを組み合わせたカラーコード付きターゲットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target with a color code which combined the some color retro target.

符号の説明Explanation of symbols

10 撮像部
13 画像データ記憶部
41 抽出部
44 標定部
46 識別コード判別部
50 三次元計測部
100 カラーコード抽出手段
110 探索処理部
111 レトロターゲット検出処理部
120 レトロターゲットグループ化処理部
130 カラーコード付きターゲット検出処理部
131 カラーコード付きターゲット領域方向検出処理部
140 画像・カラーパターン記憶部
141 読込画像記憶部
142 カラーコード付きターゲット対応表
150 標識情報記憶部
200 レトロターゲット
204 内部円
206 外部円
311 色彩検出処理部
312 色彩補正部
313 確認処理部
321 座標変換処理部
322 コード変換処理部
CT、CT1〜CT12 カラーコード付きターゲット
L12、L23、L31 辺
P1 位置検出用パターン(レトロターゲット部)
P2 基準色パターン(基準色部)
P3 カラーコードパターン(カラーコード部)
P4 空パターン(白色部)
P5 黒領域部
P6 分離領域部
P7 テンプレートパターン
P8 カラーレトロターゲット
R1〜R3 重心点
To 閾値
T1〜T3 仮のラベル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image pick-up part 13 Image data storage part 41 Extraction part 44 Orientation part 46 Identification code discrimination | determination part 50 Three-dimensional measurement part 100 Color code extraction means 110 Search processing part 111 Retro target detection processing part 120 Retro target grouping process part 130 With color code Target detection processing unit 131 Color code target area direction detection processing unit 140 Image / color pattern storage unit 141 Read image storage unit 142 Color code target correspondence table 150 Sign information storage unit 200 Retro target 204 Inner circle 206 Outer circle 311 Color detection Processing unit 312 Color correction unit 313 Confirmation processing unit 321 Coordinate conversion processing unit 322 Code conversion processing unit CT, CT1 to CT12 Color code targets L12, L23, L31 Side P1 Position detection pattern (retro target Door portion)
P2 standard color pattern (standard color part)
P3 Color code pattern (color code part)
P4 empty pattern (white part)
P5 Black region portion P6 Separation region portion P7 Template pattern P8 Color retro target R1 to R3 Centroid point To Threshold value T1 to T3 Temporary label

Claims (15)

標識の面内に、前記標識の計測位置を示すための位置検出用パターンと、前記標識を識別するための複数の色彩が施されたカラーコードパターンと
色彩の基準として用いる複数の色彩が施された基準色パターンを備える;
カラーコード付き標識。
In the plane of the sign, a position detection pattern for indicating the measurement position of the sign, and a color code pattern having a plurality of colors for identifying the sign ,
A reference color pattern having a plurality of colors used as a color reference;
Sign with color code.
前記位置検出用パターンが四角形の3隅に配置された;
請求項に記載のカラーコード付き標識。
The position detection patterns are arranged at three corners of a rectangle;
The sign with a color code according to claim 1 .
前記位置検出用パターンは形状及び寸法が同じである;
請求項に記載のカラーコード付き標識。
The position detection patterns have the same shape and dimensions;
The sign with a color code according to claim 2 .
前記位置検出用パターンは中心に円形パターンを有する;
請求項に記載のカラーコード付き標識。
The position detecting pattern has a circular pattern in the center;
The sign with a color code according to claim 3 .
前記位置検出用パターンが配置されていない1隅に前記位置検出用パターンと異なるパターンが配置された;
請求項乃至請求項のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識。
A pattern different from the position detection pattern is disposed at one corner where the position detection pattern is not disposed;
The sign with a color code according to any one of claims 2 to 4 .
3つの前記位置検出用パターンの色彩が異なる;
請求項乃至請求項のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識。
The color of the three position detection patterns is different;
The sign with a color code according to any one of claims 2 to 5 .
前記カラーコードパターンは、形状及び寸法が同一であり色彩が異なる複数の単位パターンからなる;
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識。
The color code pattern includes a plurality of unit patterns having the same shape and size but different colors;
The sign with a color code according to any one of claims 1 to 6 .
前記基準色パターンは、形状及び寸法が同一であり色彩が異なる複数の単位パターンからなる;
請求項乃至請求項のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識。
The reference color pattern is composed of a plurality of unit patterns having the same shape and dimensions but different colors;
Color-coded target according to any one of claims 1 to 7.
前記位置検出用パターンの1つの周りに前記基準色パターンが配置され、他の2つの周りに前記カラーコードパターンが配置された;
請求項に記載のカラーコード付き標識。
The reference color pattern is arranged around one of the position detection patterns, and the color code pattern is arranged around the other two;
The sign with a color code according to claim 8 .
前記位置検出用パターンの1つの周りに配置された基準色パターンの数と前記他の2つの周りに配置されたカラーコードパターンの数が異なる;
請求項に記載のカラーコード付き標識。
The number of reference color patterns arranged around one of the position detection patterns is different from the number of color code patterns arranged around the other two;
The sign with a color code according to claim 9 .
前記基準色パターンにおける単位パターンの色彩は全て前記カラーコードパターンにおける単位パターンの色彩に含まれる;
請求項乃至請求項10のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識。
All the unit pattern colors in the reference color pattern are included in the unit pattern colors in the color code pattern;
The sign with a color code according to any one of claims 8 to 10 .
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識を描画した;
カラーコード付き標識シール。
A marker with a color code according to any one of claims 1 to 11 is drawn;
Label sticker with color code.
請求項12に記載のカラーコード付き標識シールを複数組み合わせて構成される1組のカラーコード付き標識シールセットであって;
各カラーコード付き標識シールはカラーコードパターンの形状及び寸法が同一であり、配色が全て異なる;
カラーコード付き標識シールセット。
13. A set of color-coded sign stickers configured by combining a plurality of color-coded sign sticks according to claim 12 ;
Each color-coded sign sticker has the same color code pattern shape and dimensions, and all different color schemes;
Sign sticker set with color code.
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識を含む測定対象物の画像から前記カラーコード付き標識を抽出する抽出部と;
前記抽出されたカラーコード付き標識のカラーコードパターンから、前記カラーコード付き標識の識別コードを判別する識別コード判別部と;
前記抽出されたカラーコード付き標識の位置検出用パターンの位置座標と前記識別コード判別部で判別された識別コードとを関連付けて記憶する標識情報記憶部とを備える;
カラーコード付き標識抽出装置。
An extraction unit that extracts the color-coded label from an image of the measurement object including the color-coded label according to any one of claims 1 to 11 ;
An identification code discriminating unit for discriminating an identification code of the sign with color code from the color code pattern of the sign with color code extracted;
A marker information storage unit that stores the position coordinates of the position detection pattern of the extracted marker with a color code in association with the identification code determined by the identification code determination unit;
Label extractor with color code.
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のカラーコード付き標識を含む測定対象物を撮像する撮像部と;
前記撮像部で撮像された前記測定対象物の画像から前記カラーコード付き標識を抽出する抽出部と;
前記抽出されたカラーコード付き標識のカラーコードパターンから、前記カラーコード付き標識の識別コードを判別する識別コード判別部と;
前記抽出されたカラーコード付き標識の位置検出用パターンの位置座標と前記識別コード判別部で判別された識別コードとを関連付けて記憶する標識情報記憶部と;
多数の前記カラーコード付き標識を用いて測定された前記カラーコード付き標識の位置に基づいて、前記測定対象物の三次元座標又は三次元形状を測定する三次元計測部とを備える;
三次元計測装置。
An imaging unit that images a measurement object including the label with the color code according to any one of claims 1 to 11 ;
An extraction unit for extracting the label with the color code from the image of the measurement object imaged by the imaging unit;
An identification code discriminating unit for discriminating an identification code of the sign with color code from the color code pattern of the sign with color code extracted;
A sign information storage unit for storing the extracted position coordinates of the position detection pattern of the sign with a color code in association with the identification code determined by the identification code determination unit;
A three-dimensional measuring unit that measures three-dimensional coordinates or a three-dimensional shape of the measurement object based on the positions of the color-coded signs measured using a number of the color-coded signs;
Three-dimensional measuring device.
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