JP5973704B2 - 投影制御装置及び投影制御方法 - Google Patents
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Description
投影装置を制御するための投影制御装置であって、
複数の色成分で構成された入力映像信号を受信する受信手段と、
前記入力映像信号の各フレームについて特定の色成分の情報を制御情報として抽出する抽出手段と、
前記制御情報に基づいて、前記投影装置の動作を制御するための投影制御情報と、前記投影装置以外の外部装置を制御するための外部装置制御情報と、をフレームごとに生成する生成手段と、
前記投影制御情報を前記投影装置に送信し、前記外部装置制御情報を前記外部装置に送信する送信手段と、を備える。
図1は、第1実施形態に係る三次元計測装置の構成を示すブロック図である。図1において、投影装置20は投影制御装置1とプロジェクタ2を含み、投影制御装置1とプロジェクタ2は、プロジェクタ用DVIインターフェースケーブル13およびプロジェクタ制御ケーブル14により接続されている。投影装置以外の外部装置である撮像装置としてカメラ3が接続されている。カメラ3は、撮像光学系及びイメージセンサを有し、画像の撮影を行なう。カメラ3と投影制御装置1とは、カメラ用カメラリンクケーブル15で接続されており、投影装置20とカメラ3とにより、三次元計測に好適な投影撮像装置21が構成される。システム制御装置4は、DVIインターフェースケーブル11、カメラリンクケーブル12を介して投影装置20と接続されており、投影撮像装置21によるパターンの投影と撮影を制御して、被計測物10の三次元計測を行なう。なお、システム制御装置4には、例えばパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータを用いることができる。システム制御装置4と投影撮像装置21とにより三次元計測装置が構成される。以下、図1に従って、本実施形態による三次元計測の概略原理および三次元計測装置の動作について述べる。
・フレーム中に光源を点灯するか否かを信号出力の有無で表現し、
・フレーム内における垂直同期信号から計数されるLEDオン開始タイミングを信号出力の開始位置で表現し、
・LEDオン時間を信号出力のパルス幅で表現する、点灯信号を生成する。
・フレーム中で撮像をするかしないかを信号出力の有無で表現し、
・フレーム内における垂直同期信号から計数される撮像開始タイミングを信号出力の開始位置で表現し、
・撮像時間(シャッタースピード)を信号出力のパルス幅で表現する、シャッタ信号を生成する。
図6は、第2実施形態に係る三次元計測装置の構成を示すブロック図である。第1実施形態(図1)との相違点は、図1におけるプロジェクタ制御ケーブル14がなくなり、投影制御装置1内の送信部110、プロジェクタ2内の受信部201が追加された点である。送信部110と受信部201は無線通信により情報を送受信する。以下、図6を用いて第2実施形態の説明を行う。なお、上記変更点の周辺以外は第1実施形態と同様である。
(a)投影用光源を発光させるか否かの制御、投影用光源の点灯開始のタイミング、投影用光源の点灯時間、投影用光源の点灯終了タイミング。
(b)表示デバイス出力を有効にするか否かの制御。
(c)投影用光源の1点灯時間内における発光光量の制御。
(d)投影用光源の点灯パターンの制御。
(e)投影画像の選択。
(f)フォーカス調整、台形ひずみ補正、レンズズーム、投影映像の解像度指定、投影画像の画像処理の選定。
(g)投影方向や投影角度の制御。
図10は、第3実施形態に係る三次元計測装置の構成を示すブロック図である。カメラ制御ケーブル16は、投影制御装置1からカメラ3に対して制御情報を送ると共にカメラ3の情報を投影制御装置1に送る機能を持つ。図10の第1実施形態(図1)との相違点は、カメラ制御ケーブル16が追加された点である。また、図1ではプロジェクタ制御ケーブル14は投影制御装置1からプロジェクタ2に制御情報を送る機能の説明のみであったが、本実施形態では双方向に通信する機能を有する。すなわち、プロジェクタ制御ケーブル14は、投影制御装置1からプロジェクタ2に対して制御情報を送ると共に、プロジェクタ2の情報を投影制御装置1に送る機能も持つ。
図13は、第4実施形態に係る三次元計測装置を使用した組立てロボットの構成を示す図である。上記第1〜第3実施形態で説明した投影撮像装置21、通知ランプ32、振動センサ36、照明37、作業台31がやぐら30によって支持されている。作業台31には、ロボットアーム33が配置されている。通知ランプ32は機器異常や進捗状況を目視的に知らせる。ロボットアーム33は、作業台31上の任意の場所にて作業を行うことができ、作業台31上にて部品35の把持・組付けなどを行うロボットハンド34を有する。振動センサ36は投影撮像装置21の近傍に設置され、照明37は作業台31上を照らす。以下、図11を使用し第4実施形態を説明する。
・振幅が小さく高周波の振動の場合には補正は行わず、
・長周期の振動の場合にはプロジェクタ2の投影方向または投影角度、あるいはカメラ3の撮像方向または撮像角度を制御することで補正を行い、
・中周期の振動の場合にはカメラ3からの撮像画像を演算することで補正を行う。
Claims (9)
- 投影装置を制御するための投影制御装置であって、
複数の色成分で構成された入力映像信号を受信する受信手段と、
前記入力映像信号の各フレームについて特定の色成分の情報を制御情報として抽出する抽出手段と、
前記制御情報に基づいて、前記投影装置の動作を制御するための投影制御情報と、前記投影装置以外の外部装置を制御するための外部装置制御情報と、をフレームごとに生成する生成手段と、
前記投影制御情報を前記投影装置に送信し、前記外部装置制御情報を前記外部装置に送信する送信手段と、を備えることを特徴とする投影制御装置。 - 前記外部装置は撮像装置であり、
前記外部装置制御情報は、前記制御情報に基づいて、前記撮像装置の撮像動作を制御するための撮像制御情報を前記外部装置制御情報として前記フレームごとに生成し、
前記送信手段は、前記撮像制御情報を前記撮像装置に送信する、ことを特徴とする請求項1に記載の投影制御装置。 - 前記撮像制御情報は、前記撮像装置のシャッタを制御する信号を含むことを特徴とする請求項2に記載の投影制御装置。
- 前記投影装置は、所定の指示信号にしたがって予め定められたパターンを投影することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影制御装置。
- 前記送信手段は、無線通信により前記投影制御情報を前記投影装置に供給することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投影制御装置。
- 前記投影制御情報は、前記投影装置が有する光源の点灯を制御するための信号を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影制御装置。
- 前記投影装置からステータス情報を受信する手段を更に備え、
前記生成手段は、前記ステータス情報に基づいて投影制御情報を変更することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の投影制御装置。 - 投影装置を制御するための投影制御装置による投影制御方法であって、
受信手段が、複数の色成分で構成された入力映像信号を受信する工程と、
抽出手段が、前記入力映像信号の各フレームについて特定の色成分の情報を制御情報として抽出する工程と、
生成手段が、前記制御情報に基づいて、前記投影装置の動作を制御するための投影制御情報と、前記投影装置以外の外部装置を制御するための外部装置制御情報と、をフレームごとに生成する生成工程と、
送信手段が、前記投影制御情報を前記投影装置に送信し、前記外部装置制御情報を前記外部装置に送信する工程と、を有することを特徴とする投影制御方法。 - 請求項8に記載された投影制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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