JP5457825B2 - 3次元形状計測方法および3次元形状計測装置 - Google Patents
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Description
I=(I0+I1+I2+I3+…+I31)/32
I1=(I10+I11+I12+I13+…+I131)/32
I2=(I20+I21+I22+I23+…+I231)/32
とする。なお、上記各式の添え字は、撮影回数から1を引いた数に対応している。添え字0は1回目の撮影を表し、添え字1は2回目の撮影を表し、添え字31は32回目の撮影を表している。ただし、受光量I、I1、I2の演算方法は特に限定されず、他の方法によって演算することも可能である。
Ii´=(Ii+1−Ii)×影響率×位相符号+Ii
として算出する。以上が、当該画素Dの受光量変化の補正方法である。
11 入力装置
12 コンピュータ(演算装置)
13 表示装置
14 計測対象物
16 投影装置
18 撮像装置
21 演算部
22 特定部
23 補正部
D,D1,D2 画素
Y,Y1,Y2 計測対象物の点
P0 暗部
P1 明部
Claims (4)
- 明度が周期的に変化する縞パターンを計測対象物に投影し、前記縞パターンの投影方向と異なる方向から前記計測対象物を撮影し、前記縞パターンの位相を所定方向にずらしながら前記投影および前記撮影を順次繰り返す第1ステップと、
前記第1ステップで得られた複数の撮影画像における同一画素での受光量変化に基づいて、各画素における前記縞パターンの位相を演算する第2ステップと、
撮影画像の各画素の位相に基づいて前記計測対象物の3次元形状を特定する第3ステップと、を備えた3次元形状計測方法であって、
前記第2ステップは、各画素の位相を演算する際に、少なくとも、位相を演算しようとする各画素の前記所定方向の両隣に位置する2つの画素の受光量に基づいて、位相を演算しようとする各画素の受光量変化を補正する補正ステップを含んでいる、3次元形状計測方法。 - 前記補正ステップは、
位相を演算しようとする画素の受光量Iと、位相を演算しようとする画素の前記所定方向側の隣に位置する画素の受光量I1と、位相を演算しようとする画素の前記所定方向と逆側の隣に位置する画素の受光量I2とを演算するステップと、
前記受光量I1および前記受光量I2のうちいずれか大きい方を、位相を演算しようとする画素に影響を与える画素(以下、影響画素という。)の受光量として特定するステップと、
前記受光量I1が前記受光量I2よりも大きい場合は位相符号を+とし、前記受光量I1が前記受光量I2よりも小さい場合は位相符号を−とすることによって、位相符号を特定するステップと、
前記影響画素の受光量から、位相を演算しようとする画素の受光量を減ずることによって受光量差Saを演算するステップと、
前記受光量差Saが正の値であれば影響率=Sa/I、前記受光量差Saが零または負の値であれば影響率=0として、影響率を演算するステップと、
前記第1ステップの撮影回数をn回としたときに、i回目(ただし、iは零またはn−1以下の自然数)の撮影時における位相を演算しようとする画素の補正後の受光量Ii´を、i回目、i+1回目の撮影時における位相を演算しようとする画素の補正前の受光量Ii、Ii+1を用いて、
Ii´=(Ii+1−Ii)×影響率×位相符号+Ii
とすることによって、位相を演算しようとする画素の受光量を補正するステップと、
を含んでいる請求項1に記載の3次元形状計測方法。 - 明度が周期的に変化する縞パターンを、位相を順次ずらしながら計測対象物に投影する投影装置と、
前記縞パターンの投影方向と異なる方向から、前記縞パターンが投影された計測対象物を撮影する撮像装置と、
複数の撮影画像における同一画素での受光量変化に基づいて各画素における前記縞パターンの位相を演算する演算部と、前記位相から前記計測対象物の3次元形状を特定する特定部とを有する演算装置と、を備えた3次元形状計測装置であって、
前記演算装置は、前記演算部が各画素の受光量を演算する際に、少なくとも、位相を演算しようとする各画素の前記所定方向の両隣に位置する2つの画素の受光量に基づいて、位相を演算しようとする各画素の受光量変化を補正する補正部を有している、3次元形状計測装置。 - 前記補正部は、
位相を演算しようとする画素の受光量Iと、位相を演算しようとする画素の前記所定方向側の隣に位置する画素の受光量I1と、位相を演算しようとする画素の前記所定方向と逆側の隣に位置する画素の受光量I2とを演算する受光量演算部と、
前記受光量I1および前記受光量I2のうちいずれか大きい方を、位相を演算しようとする画素に影響を与える画素(以下、影響画素という。)の受光量として特定する影響受光量特定部と、
前記受光量I1が前記受光量I2よりも大きい場合は位相符号を+とし、前記受光量I1が前記受光量I2よりも小さい場合は位相符号を−とすることによって、位相符号を特定する位相符号特定部と、
前記影響画素の受光量から、位相を演算しようとする画素の受光量を減ずることによって受光量差Saを演算する受光量差演算部と、
前記受光量差Saが正の値であれば影響率=Sa/I、前記受光量差Saが零または負の値であれば影響率=0として、影響率を演算する影響率演算部と、
前記第1ステップの撮影回数をn回としたときに、i回目(ただし、iは零またはn−1以下の自然数)の撮影時における位相を演算しようとする画素の補正後の受光量Ii´を、i回目、i+1回目の撮影時における位相を演算しようとする画素の補正前の受光量Ii、Ii+1を用いて、
Ii´=(Ii+1−Ii)×影響率×位相符号+Ii
とすることによって、位相を演算しようとする画素の受光量を補正する受光量補正部と、
を備えている請求項3に記載の3次元形状計測装置。
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