JP6166631B2 - 3D shape measurement system - Google Patents

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Description

本発明は、周囲の3次元形状の計測結果である形状情報に画像の色情報を貼り付ける3次元形状計測システムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional shape measurement system that pastes color information of an image on shape information that is a measurement result of a surrounding three-dimensional shape.

インフラ設備の老朽化に伴う現状調査、並びに一般道路における交差点及びトンネル等における事故の原因解析では、現場の各種状況を記録することが重要となっている。従来では、主に手作業による計測が広く実施されていた。しかし、手作業による計測では、計測の精度が低いこと、人為的ミス、及び計測者等の恣意の混入等の可能性があり、信頼面で問題があった。   It is important to record the various situations at the site in the investigation of the current situation accompanying the aging of infrastructure equipment and the cause analysis of accidents at intersections and tunnels on general roads. Conventionally, mainly manual measurement has been widely performed. However, in the manual measurement, there is a problem in terms of reliability because there is a possibility that measurement accuracy is low, human error, and arbitrary intrusion of the measurer or the like may occur.

これに対して、現場の形状を記録するための一手段として、周囲の3次元的な形状を非破壊で計測できる3Dスキャナがあり、3Dスキャナによって計測されるモデルを現場の状況の解析に応用できる。3Dスキャナの具体的な長所として、手作業による計測に比べて、迅速かつ高精度に空間全体の形状を計測できること、人的な要因(記録ミス及び計測者等の恣意の混入等)による誤りを防止できること、人の手の届かない高所及び危険な場所を離れた地点から非破壊で計測できること、並びに一度モデルとして取り込めば自由な視点から状況を見直せること等が挙げられる。   On the other hand, there is a 3D scanner that can measure the surrounding three-dimensional shape in a non-destructive manner as a means for recording the shape of the site. The model measured by the 3D scanner is applied to the analysis of the situation of the site. it can. Specific advantages of 3D scanners include the ability to measure the shape of the entire space quickly and with high accuracy compared to manual measurement, and errors caused by human factors (such as recording errors and misunderstandings by the measurer, etc.) It can be prevented, non-destructive measurement can be performed from high points and dangerous places that cannot be reached by humans, and the situation can be reviewed from a free viewpoint once it is incorporated as a model.

3Dスキャナは、計測対象の物体に対してレーザを照射するによって計測対象の物体の3次元的な形状を計測する。具体的には、3Dスキャナは、レーザ光を照射してから当該レーザ光が反射して戻ってくるまでの時間を測ることによって、3Dスキャナからレーザが当たった位置までの距離を算出でき、レーザ光の照射方向と算出した距離に基づいて、レーザ光が当たった位置の3次元座標を算出できる。3Dスキャナは、自身の周囲全方向にレーザ光を照射し、レーザ光が当たった位置の3次元座標を算出することによって、周囲の形状を計測点の集合(以下、点群)として計測できる。   The 3D scanner measures the three-dimensional shape of the measurement target object by irradiating the measurement target object with laser. Specifically, the 3D scanner can calculate the distance from the 3D scanner to the position where the laser hits by measuring the time from when the laser beam is irradiated until the laser beam is reflected and returned. Based on the irradiation direction of the light and the calculated distance, the three-dimensional coordinates of the position where the laser light hit can be calculated. The 3D scanner can measure the surrounding shape as a set of measurement points (hereinafter referred to as a point group) by irradiating laser light in all directions around the 3D scanner and calculating the three-dimensional coordinates of the position where the laser light hits.

ここで、現場の状況の記録においては、現場の形状の記録だけでなく現場の色情報の記録も重要である。しかし、3Dスキャナは、レーザ光を用いて物体の形状を計測できるものの、物体の色情報を計測できない。そこで、3Dスキャナによって計測された形状とカメラによって撮像された画像とを組み合わせることによって、色付きの点群が取得される。この具体的な方法について説明する。まず、記録者は、3Dスキャナの形状計測時に、カメラによって周囲の状況を撮像しておく。3Dスキャナとカメラとの相対的位置及び姿勢に基づいて、各計測点に対応する撮像画像の各画素の色が決定できる。これによって、3Dスキャナによって計測された点群に色情報が付与できる。なお、3Dスキャナとカメラとの相対的な位置及び姿勢は、3Dスキャナによって計測された形状情報及びカメラによって撮像された画像から特徴点及びエッジ情報が算出され、特徴点及びエッジ情報に基づいて形状情報及び画像が重なり合うように幾何学的にマッチングされることによって算出可能である(例えば、非特許文献1参照)。   Here, in the recording of the on-site situation, it is important not only to record the on-site shape but also to record on-site color information. However, although the 3D scanner can measure the shape of the object using laser light, it cannot measure the color information of the object. Therefore, a colored point cloud is acquired by combining the shape measured by the 3D scanner and the image captured by the camera. This specific method will be described. First, the recording person images the surrounding situation with the camera when measuring the shape of the 3D scanner. Based on the relative position and orientation of the 3D scanner and the camera, the color of each pixel of the captured image corresponding to each measurement point can be determined. Thereby, color information can be given to the point group measured by the 3D scanner. The relative position and orientation of the 3D scanner and the camera are calculated based on the shape information measured by the 3D scanner and the feature point and edge information from the image captured by the camera. It can be calculated by geometrically matching information and images so as to overlap (see, for example, Non-Patent Document 1).

3Dスキャナは、計測対象の形状を点群として取得するため、点と点との間の情報を取得できない。しかし、多くの計測対象の形状は滑らかであるため、点と点との間の形状が直接取得できなくても、点と点との間の補間することによって形状を再現できる。一方、計測対象の色情報は、隣接する画素間で急に変化する場合が多くあるため、点と点との間に存在する形状の色情報が欠落してしまう状況が発生しやすい。特許文献1には、点群に対して3角形のパッチを当てることによって点と点との間の形状を補間し、当該補間領域にも撮像画像の色情報を付与することによって、点と点との間の色の再現が可能となる方法が記載されている。   Since the 3D scanner acquires the shape of the measurement target as a point cloud, it cannot acquire information between points. However, since the shape of many measurement objects is smooth, even if the shape between points cannot be directly acquired, the shape can be reproduced by interpolating between the points. On the other hand, since the color information to be measured often changes abruptly between adjacent pixels, a situation in which color information of a shape existing between points is likely to occur is likely to occur. In Patent Document 1, a triangle patch is applied to a point group to interpolate the shape between the points, and the color information of the captured image is also given to the interpolation region, thereby allowing the points to be pointed. Describes a method that enables color reproduction between the two.

特開2005−293021号公報JP 2005-293021 A

Richard Hartley and Andrew Zisserman、"Multiple View Geometry in computer vision"、2004年、Cambridge University PressRichard Hartley and Andrew Zisserman, "Multiple View Geometry in computer vision", 2004, Cambridge University Press

形状情報に色情報を付加する場合、上記したように、3Dスキャナによって計測された形状情報とカメラによって撮像された画像とを幾何学的にマッチングすることによって、3Dスキャナとカメラとの相対姿勢が算出されている必要がある。3Dスキャナとカメラとの相対姿勢が適切に算出されるためには、形状情報と画像との間で十分な数の特徴点又はエッジ情報を共有できるように、レンズの画角が広いカメラを用いることが望ましい。しかし、カメラの画素数を変えずにレンズの画角を広くする場合、一画素当たりの撮像領域が増加するため、画質が低下し、当該カメラは撮像対象の微細な模様を取得できなくなるという問題がある。一方、カメラのレンズの画角が狭い場合、当該カメラは微細な模様を取得できるが、撮像領域が狭いため、形状情報のマッチングに用いる十分な数の特徴点又はエッジ情報を取得できず、3Dスキャナとカメラとの相対姿勢を推定する正確性が低下する。   When color information is added to the shape information, as described above, the relative posture between the 3D scanner and the camera is determined by geometrically matching the shape information measured by the 3D scanner and the image captured by the camera. It needs to be calculated. In order to appropriately calculate the relative posture between the 3D scanner and the camera, a camera having a wide angle of view of the lens is used so that a sufficient number of feature points or edge information can be shared between the shape information and the image. It is desirable. However, if the angle of view of the lens is widened without changing the number of pixels of the camera, the imaging area per pixel increases, so the image quality deteriorates and the camera cannot acquire a fine pattern to be imaged. There is. On the other hand, when the angle of view of the lens of the camera is narrow, the camera can acquire a fine pattern, but since the imaging region is small, a sufficient number of feature points or edge information used for matching shape information cannot be acquired. The accuracy of estimating the relative posture between the scanner and the camera is reduced.

以上によって、本発明は、形状情報と画像とのマッチングの正確性を維持しつつ、微細な模様を再現可能な3次元形状計測システムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a three-dimensional shape measurement system capable of reproducing a fine pattern while maintaining accuracy of matching between shape information and an image.

本発明の代表的な一例を示せば、周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、を有することを特徴とする。   If a typical example of the present invention is shown, imaging is performed by a shape information storage unit that stores shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape, and a first imaging unit that can capture color information. A second captured image stored by a first captured image storage unit that stores the captured first image and a second image captured by a second image capturing unit having a wider angle of view than the first image capturing unit and capable of capturing color information. An image storage unit, and a color information pasting unit that pastes color information of the first image and the second image on the shape information.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡潔に説明すれば、下記の通りである。すなわち、形状情報と画像情報とのマッチングの正確性を維持しつつ、微細な模様を再現可能な3次元形状計測システムを提供できる。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, it is possible to provide a three-dimensional shape measurement system that can reproduce a fine pattern while maintaining the accuracy of matching between shape information and image information.

上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の実施例1の3次元形状計測システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a three-dimensional shape measurement system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の形状計測部、第1撮像部及び第2撮像部の配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of the shape measurement part of Example 1 of this invention, a 1st imaging part, and a 2nd imaging part. 本発明の実施例1の色情報追加部を有する計算機のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the computer which has a color information addition part of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形状情報が取得されてから形状記憶部に記憶されるまでの処理のフローチャートである。It is a flowchart of a process after shape information of Example 1 of this invention is acquired until it memorize | stores in a shape memory | storage part. 本発明の実施例1の色情報を形状情報に貼り付ける処理の概略の説明図である。It is explanatory drawing of the outline of the process which pastes the color information of Example 1 of this invention on shape information. 本発明の実施例1の第2照合部の詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing of the 2nd collation part of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の利用者が形状情報と第2画像との間の対応点を選択する場合の説明図である。It is explanatory drawing when the user of Example 1 of this invention selects the corresponding point between shape information and a 2nd image. 本発明の実施例1の第1照合部の詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing of the 1st collation part of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の利用者が第1画像と第2画像との間の対応点を選択する場合の説明図である。It is explanatory drawing in case the user of Example 1 of this invention selects the corresponding point between a 1st image and a 2nd image. 本発明の実施例1の色情報貼付部が色情報を形状情報に貼り付ける処理の説明図である。It is explanatory drawing of the process which the color information sticking part of Example 1 of this invention pastes color information on shape information. 本発明の実施例2の3次元形状計測システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the three-dimensional shape measurement system of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の対応点抽出部の詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing of the corresponding point extraction part of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の対応点抽出部が対応点を抽出する処理の説明図である。It is explanatory drawing of the process which the corresponding point extraction part of Example 2 of this invention extracts a corresponding point. 本発明の実施例2の複数色情報貼付部の詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing of the multiple color information sticking part of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の3次元形状計測システムにおける第1座標変換量及び第2座標変換量の事前計算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the prior calculation process of the 1st coordinate transformation amount and the 2nd coordinate transformation amount in the three-dimensional shape measurement system of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の3次元形状計測システムによる実際の計測処理の説明図である。It is explanatory drawing of the actual measurement process by the three-dimensional shape measurement system of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の3次元形状計測システムにおける第2座標変換量の事前計算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the prior calculation process of the 2nd coordinate transformation amount in the three-dimensional shape measurement system of Example 4 of this invention. 本発明の実施例4の3次元形状計測システムによる実際の計測処理の説明図である。It is explanatory drawing of the actual measurement process by the three-dimensional shape measurement system of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5の3次元形状計測システムの詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing of the three-dimensional shape measurement system of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6の第1画像が撮像されてから第1撮像画像記憶部に記憶されるまでの処理のフローチャートである。It is a flowchart of a process after the 1st image of Example 6 of this invention is image | photographed until it memorize | stores in a 1st captured image memory | storage part. 本発明の実施例6の信頼度が付与された色付き形状情報の表示例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of a display of the colored shape information to which the reliability of Example 6 of this invention was provided.

本発明の3次元形状計測システムは、3次元の形状情報に色情報を付加するためのものである。色情報を含む画像情報を形状情報に貼り付ける場合、形状情報及び画像情報の特徴点又はエッジ情報等が必要となる。画角の狭いカメラによって撮像された画像情報は高画質であるが、撮像範囲が狭いため、形状情報と画像情報とのマッチングの正確性が低下するという問題がある。また、画角の広いカメラによって撮像された画像情報は撮像範囲が広いため、形状情報と画像情報とのマッチングの正確性は向上するが、低画質であるため、微細な模様等を再現できないという問題があった。   The three-dimensional shape measurement system of the present invention is for adding color information to three-dimensional shape information. When pasting image information including color information to shape information, shape information, feature points of image information, edge information, and the like are required. Image information captured by a camera with a narrow angle of view has high image quality, but since the imaging range is narrow, there is a problem in that the accuracy of matching between shape information and image information is reduced. In addition, since the image information captured by a camera with a wide angle of view has a wide imaging range, the accuracy of matching between shape information and image information is improved. However, since the image quality is low, fine patterns cannot be reproduced. There was a problem.

本発明の3次元形状計測システムでは、画角の広いカメラによって撮像された画像情報と画角の狭いカメラによって撮像された画像情報とを対応付けることによって、画角の狭いカメラによって撮像された画像情報を形状情報に貼り付ける正確性を向上させることができる。これによって、形状情報と画像情報とのマッチングの正確性を維持しつつ、微細な模様を再現可能な3次元形状計測システムを提供できる。   In the three-dimensional shape measurement system of the present invention, image information captured by a camera with a narrow angle of view is associated with image information captured by a camera with a wide angle of view and image information captured by a camera with a narrow angle of view. It is possible to improve the accuracy of attaching to the shape information. Accordingly, it is possible to provide a three-dimensional shape measurement system capable of reproducing a fine pattern while maintaining the accuracy of matching between shape information and image information.

以下に、図面を用いて本発明の実施例について詳細を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施例1について、図1〜図10を用いて説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施例1の3次元形状計測システムの全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a three-dimensional shape measurement system according to a first embodiment of the present invention.

3次元形状計測システムは、形状計測部100、形状記憶部101、第1撮像部110、第1撮像画像記憶部111、第2撮像部120、第2撮像画像記憶部121、第1照合部112、画像変換量記憶部113、第2照合部122、座標変換量記憶部123、画像合成部130、色情報貼付部131、及び色付き形状記憶部132を有する。   The three-dimensional shape measurement system includes a shape measurement unit 100, a shape storage unit 101, a first imaging unit 110, a first captured image storage unit 111, a second imaging unit 120, a second captured image storage unit 121, and a first verification unit 112. An image conversion amount storage unit 113, a second collation unit 122, a coordinate conversion amount storage unit 123, an image composition unit 130, a color information pasting unit 131, and a colored shape storage unit 132.

形状計測部100は周囲の3次元の形状を計測する。形状計測部100は、例えば、レーザ距離センサ、ソナーセンサ、及びステレオカメラ等であり、計測対象までの距離を計測することによって周囲の形状を計測する。なお、形状計測部100は、3次元の形状を計測できればよく、レーザ距離センサ、ソナーセンサ、及びステレオカメラ等に限定されない。また、例えば、形状計測部100がレーザ距離センサである場合、形状計測部100は、計測対象のレーザ光の反射強度を取得でき、反射強度が強ければ強いほど白く、反射強度が弱ければ弱いほど黒い白黒の色情報を取得できる。また、形状計測部100は、レーザ光の反射強度を取得できない場合であっても、距離に基づく白黒の色情報を取得できる。この場合の色情報は、距離が遠ければ遠いほど黒く、距離が近ければ近いほど白い。   The shape measuring unit 100 measures a surrounding three-dimensional shape. The shape measuring unit 100 is, for example, a laser distance sensor, a sonar sensor, a stereo camera, or the like, and measures a surrounding shape by measuring a distance to a measurement target. The shape measuring unit 100 only needs to be able to measure a three-dimensional shape, and is not limited to a laser distance sensor, a sonar sensor, a stereo camera, or the like. Further, for example, when the shape measuring unit 100 is a laser distance sensor, the shape measuring unit 100 can acquire the reflection intensity of the laser light to be measured. The stronger the reflection intensity, the whiter the whiteness, and the weaker the reflection intensity, the weaker the reflection intensity. Black and white color information can be acquired. Further, the shape measuring unit 100 can acquire black and white color information based on the distance even when the reflection intensity of the laser beam cannot be acquired. In this case, the color information is black as the distance is long and white as the distance is short.

形状記憶部101は、形状計測部100によって計測された形状情報を記憶する。   The shape storage unit 101 stores shape information measured by the shape measurement unit 100.

第1撮像部110は、色情報を含む撮像対象を撮像し、撮像した色情報を含む第1画像を第1撮像画像記憶部111に記憶する。第2撮像部120は、色情報を含み、第1撮像部110より広い画角で撮像対象を撮像し、撮像した色情報を含む第2画像を第2撮像画像記憶部121に記憶する。   The first imaging unit 110 captures an imaging target including color information, and stores a first image including the captured color information in the first captured image storage unit 111. The second imaging unit 120 includes color information, captures an imaging target with a wider angle of view than the first imaging unit 110, and stores a second image including the captured color information in the second captured image storage unit 121.

第1撮像部110及び第2撮像部120は、撮像対象の色情報を取得可能な装置であればよく、第1撮像部110及び第2撮像部120の例としてはカメラ等がある。第2撮像部120の画角は第1撮像部110の画角より広く、例えば、第2撮像部120の画角は地上の建造物及び路面を同時に撮像可能な100度〜120度程度であり、第1撮像部110の画角は40度〜60度程度であればよい。なお、第2画像と形状情報とは、エッジ及び特徴点の少なくとも一方に基づいて照合(マッチング)されるが、当該照合に十分な領域が取得できれば、第2撮像部120の画角は100度〜120度に限定されない。また、第1画像と第2画像とは、色情報に基づいて照合されるが、当該照合に十分な模様等の色情報が取得できれば、第1撮像部110の画角は40度〜60度に限定されない。また、本発明は、第2撮像部120が撮像できない微細な模様等を第1撮像部110が撮像するものであるため、第1撮像部110の画質が第2撮像部120の画質より良くなければならない。第2撮像部120の画角が第1撮像部110の画角より広いため、第1撮像部110の撮像可能な画素数と第2撮像部120の撮像可能な画素数とが同程度であれば、第1撮像部110の画質が第2撮像部120の画質より良くなる。   The first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 may be any device that can acquire color information of an imaging target, and examples of the first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 include a camera. The angle of view of the second imaging unit 120 is wider than the angle of view of the first imaging unit 110. For example, the angle of view of the second imaging unit 120 is about 100 to 120 degrees capable of simultaneously imaging a ground building and a road surface. The angle of view of the first imaging unit 110 may be about 40 degrees to 60 degrees. Note that the second image and the shape information are collated (matched) based on at least one of the edge and the feature point, but if the area sufficient for the collation can be acquired, the angle of view of the second imaging unit 120 is 100 degrees. It is not limited to ~ 120 degrees. The first image and the second image are collated based on the color information. If color information such as a pattern sufficient for the collation can be acquired, the angle of view of the first imaging unit 110 is 40 degrees to 60 degrees. It is not limited to. In the present invention, since the first imaging unit 110 captures a fine pattern or the like that cannot be captured by the second imaging unit 120, the image quality of the first imaging unit 110 must be better than the image quality of the second imaging unit 120. I must. Since the angle of view of the second imaging unit 120 is wider than that of the first imaging unit 110, the number of pixels that can be imaged by the first imaging unit 110 and the number of pixels that can be imaged by the second imaging unit 120 are approximately the same. For example, the image quality of the first imaging unit 110 is better than the image quality of the second imaging unit 120.

第1照合部112は、第1画像の色情報と第2画像の色情報とが重なり合うよう、第1画像と第2画像とを幾何学的に照合することによって、第1画像を第2画像に対応させるために必要な変換量である画像変換量を算出する。具体的には、画像変換量は、第1画像と第2画像とを対応させるための変換量である。画像変換量記憶部113は、第1照合部112によって算出された画像変換量を記憶する。第1画像の座標は式1を用いて第2画像に対応する座標系に変換される。式1に示すHが画像変換量を示し、第1画像の座標(u,v,1)は画像変換量を用いて座標(u’,v’,1)に変換される。なお、第1照合部112の処理の詳細は図8及び図9で説明する。   The first collation unit 112 geometrically collates the first image with the second image so that the color information of the first image and the color information of the second image overlap each other, thereby matching the first image with the second image. An image conversion amount that is a conversion amount necessary to correspond to the above is calculated. Specifically, the image conversion amount is a conversion amount for making the first image and the second image correspond to each other. The image conversion amount storage unit 113 stores the image conversion amount calculated by the first verification unit 112. The coordinates of the first image are converted into a coordinate system corresponding to the second image using Equation 1. H shown in Equation 1 represents the image conversion amount, and the coordinates (u, v, 1) of the first image are converted into coordinates (u ′, v ′, 1) using the image conversion amount. Details of the processing of the first verification unit 112 will be described with reference to FIGS.

第2照合部122は、第2画像と形状情報との間で共通する特徴点及びエッジ情報の少なくとも一方を用いて、第2画像と形状情報とが重なり合うよう、第2画像と形状情報とを幾何学的に照合することによって、3次元の形状情報と第2画像に対応させるために必要な座標変換量を算出する。座標変換量は、形状情報の座標系と第2画像の座標系とを対応させるための変換量である。座標変換量記憶部123は、第2照合部122によって算出された座標変換量を記憶する。形状情報は、3次元の座標上で第2撮像部120から撮像した第2画像に対応する形状情報に、式2を用いて変換される。式2に示すRは回転行列を示し、Tは並進ベクトルを示し、Xは変換前の座標を示し、Yは変換後の座標を示す。   The second matching unit 122 uses the feature point and edge information common between the second image and the shape information, and uses the second image and the shape information so that the second image and the shape information overlap. By performing geometric matching, a coordinate transformation amount necessary to correspond to the three-dimensional shape information and the second image is calculated. The coordinate conversion amount is a conversion amount for making the coordinate system of the shape information correspond to the coordinate system of the second image. The coordinate conversion amount storage unit 123 stores the coordinate conversion amount calculated by the second verification unit 122. The shape information is converted into shape information corresponding to the second image picked up from the second image pickup unit 120 on the three-dimensional coordinates using Expression 2. R in Equation 2 represents a rotation matrix, T represents a translation vector, X represents coordinates before conversion, and Y represents coordinates after conversion.

そして、変換後の形状情報は式3を用いて第2画像と同じ位置の2次元の座標に変換される。式3に示すAが座標変換量を示し、座標Yは形状情報の座標を示し、(u,v,1)は形状情報の変換後の第2画像上における座標を示す。なお、第2照合部122の処理の詳細は図6及び図7で説明する。   Then, the converted shape information is converted into two-dimensional coordinates at the same position as the second image using Expression 3. A shown in Expression 3 indicates the coordinate conversion amount, the coordinate Y indicates the coordinates of the shape information, and (u, v, 1) indicates the coordinates on the second image after the conversion of the shape information. Details of the processing of the second verification unit 122 will be described with reference to FIGS.

画像合成部130は、画像変換量に基づいて第2画像上に第1画像を貼り付ける画像合成処理を実行する。画像合成処理によって生成される合成画像という。   The image composition unit 130 executes image composition processing for pasting the first image on the second image based on the image conversion amount. This is referred to as a composite image generated by the image composition processing.

色情報貼付部131は、座標変換量に基づいて形状情報に合成画像の色情報を貼り付け、色情報が貼り付けられた色付き形状情報を色付き形状記憶部132に記憶する。具体的には、合成画像が第2画像の座標系であるため、色情報貼付部131は、形状情報を座標変換量に基づき第2画像の座標系に変換し、合成画像の角座標の色情報を形状情報の同じ座標に対応付けることによって、形状情報に合成画像の色情報を貼り付ける。色情報が貼り付けられた形状情報は第2画像の座標系であるので、色情報貼付部131は、式3を用いて、第2画像の座標系である形状情報を変換前の形状情報の座標系である3次元の座標系に変換し、変換後の色情報が貼り付けられた形状情報を色付き形状情報として色付き形状記憶部132に記憶する。   The color information pasting unit 131 pastes the color information of the composite image on the shape information based on the coordinate conversion amount, and stores the colored shape information on which the color information is pasted in the colored shape storage unit 132. Specifically, since the composite image is the coordinate system of the second image, the color information pasting unit 131 converts the shape information into the coordinate system of the second image based on the coordinate conversion amount, and the color of the angular coordinates of the composite image By associating the information with the same coordinates of the shape information, the color information of the composite image is pasted on the shape information. Since the shape information to which the color information is pasted is the coordinate system of the second image, the color information pasting unit 131 uses the equation 3 to convert the shape information that is the coordinate system of the second image into the shape information before conversion. The information is converted into a three-dimensional coordinate system that is a coordinate system, and the shape information to which the color information after conversion is pasted is stored in the colored shape storage unit 132 as colored shape information.

以上をまとめると、本実施例の3次元形状システムは、画像変換量に基づいて第1画像を第2画像に対応させ、第1画像及び第2画像を合成した合成画像の色情報を座標変換量に基づいて形状情報に貼り付ける。   In summary, the three-dimensional shape system of the present embodiment associates the first image with the second image based on the image conversion amount, and coordinates-converts the color information of the synthesized image obtained by synthesizing the first image and the second image. Paste to shape information based on quantity.

図2は、本発明の実施例1の形状計測部100、第1撮像部110及び第2撮像部120の配置の説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the arrangement of the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 according to the first embodiment of the present invention.

図2に示すように、形状計測部100、第1撮像部110及び第2撮像部120は、各機器を同じ筐体に実装する必要はなく、各機器が別の地点で撮像及び形状情報の計測が可能である。なお、各機器が同じ筐体内に実装されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 do not need to mount each device in the same housing, and each device captures and captures shape information at different points. Measurement is possible. Each device may be mounted in the same housing.

第1照合部112、画像変換量記憶部113、第2照合部122、座標変換量記憶部123、画像合成部130、色情報貼付部131、及び色付き形状記憶部132(以下、これらを総称して、色情報追加部という)は、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120のいずれかに実装されてもよいし、他の計算機に実装されてもよい。図3では、これらが計算機に実装された場合について説明する。形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120は、形状情報、第1画像、及び第2画像を、色情報追加部を有する機器に入力できる。   The first collation unit 112, the image conversion amount storage unit 113, the second collation unit 122, the coordinate conversion amount storage unit 123, the image composition unit 130, the color information pasting unit 131, and the colored shape storage unit 132 (hereinafter collectively referred to as these) The color information adding unit) may be implemented in any one of the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120, or may be implemented in another computer. In FIG. 3, the case where these are mounted on a computer will be described. The shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 can input the shape information, the first image, and the second image to a device that includes a color information adding unit.

図1で説明したように、第2撮像部120の画角は第1撮像部110の画角より広い。また、形状計測部100、第1撮像部110及び第2撮像部120の計測範囲又は撮像範囲は、第1照合部112及び第2照合部122が照合するのに十分な範囲であるものとする。   As described with reference to FIG. 1, the angle of view of the second imaging unit 120 is wider than the angle of view of the first imaging unit 110. In addition, the measurement range or the imaging range of the shape measurement unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 is a range that is sufficient for the first verification unit 112 and the second verification unit 122 to perform verification. .

図2では、形状計測部100、第1撮像部110及び第2撮像部120を用いて道路の横断歩道付近の状況を記録する場合について示す。横断歩道の白線と道路のアスファルトとではレーザ光の反射強度が異なるため、形状計測部100が計測する形状情報では白黒の色情報によって横断歩道と道路とが区別可能である。   FIG. 2 shows a case where the situation near the pedestrian crossing on the road is recorded using the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120. Since the reflection intensity of laser light differs between the white line of the pedestrian crossing and the road asphalt, the shape information measured by the shape measuring unit 100 can distinguish between the pedestrian crossing and the road by the black and white color information.

図3は、本発明の実施例1の色情報追加部を有する計算機300のハードウェア構成図である。   FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the computer 300 having the color information adding unit according to the first embodiment of this invention.

計算機300は、CPU310、メモリ320、記憶装置330、入力インタフェース(IF)340、及び出力インタフェース(IF)350を有する。   The computer 300 includes a CPU 310, a memory 320, a storage device 330, an input interface (IF) 340, and an output interface (IF) 350.

CPU310は、メモリ320に記憶された各種プログラムを実行し、第1照合部112、第2照合部122、画像合成部130、及び色情報貼付部131を有する。メモリ320には、第1照合部112、第2照合部122、画像合成部130、及び色情報貼付部131に対応するプログラムが記憶され、CPU310がこれらのプログラムを実行することによって、CPU310は、第1照合部112、第2照合部122、画像合成部130、及び色情報貼付部131を有することとなる。   The CPU 310 executes various programs stored in the memory 320 and includes a first verification unit 112, a second verification unit 122, an image composition unit 130, and a color information pasting unit 131. The memory 320 stores programs corresponding to the first collation unit 112, the second collation unit 122, the image composition unit 130, and the color information pasting unit 131. When the CPU 310 executes these programs, the CPU 310 The first collation unit 112, the second collation unit 122, the image composition unit 130, and the color information pasting unit 131 are included.

メモリ320は、第1撮像画像記憶部111、第2撮像画像記憶部121、画像変換量記憶部113、座標変換量記憶部123、及び色付き形状記憶部132を有する。記憶装置330には、各種情報が記憶される。入力IF340には、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120が接続され、形状計測部100が計測した形状情報、第1撮像部110が撮像した第1画像、及び第2撮像部120が撮像した第2画像が計算機300に取り込まれる。なお、入力IF340には、形状情報、第1画像及び第2画像を記憶した記憶媒体が接続され、これらを取り込んでもよい。出力IF350には、ディスプレイ等の出力装置が接続される。   The memory 320 includes a first captured image storage unit 111, a second captured image storage unit 121, an image conversion amount storage unit 113, a coordinate conversion amount storage unit 123, and a colored shape storage unit 132. Various information is stored in the storage device 330. The shape measurement unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 are connected to the input IF 340. The shape information measured by the shape measurement unit 100, the first image captured by the first imaging unit 110, and the first image The second image picked up by the two image pickup unit 120 is taken into the computer 300. Note that a storage medium storing shape information, the first image, and the second image may be connected to the input IF 340, and these may be captured. An output device such as a display is connected to the output IF 350.

なお、図3では、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120以外の計算機300に色情報追加部が実装される場合について説明したが、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120のいずれか一つに色情報追加部が実装されても、図3に示すハードウェア構成と同様となる。   In addition, although FIG. 3 demonstrated the case where a color information addition part was mounted in computers 300 other than the shape measurement part 100, the 1st imaging part 110, and the 2nd imaging part 120, the shape measurement part 100, the 1st imaging Even if the color information adding unit is mounted on any one of the unit 110 and the second imaging unit 120, the hardware configuration is the same as that shown in FIG.

図4は、本発明の実施例1の形状情報が取得されてから形状記憶部101に記憶されるまでの処理のフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart of the processing from when the shape information according to the first embodiment of the present invention is acquired until it is stored in the shape storage unit 101.

まず、形状計測部100は、周囲の形状を計測する形状計測処理を実行し、形状情報を取得する(401)。形状計測部100がレーザ距離センサである場合、形状計測処理で取得される形状情報は点の集合(点群)であるので、形状計測部100は点と点との間の形状は直接計測できない。このため、形状計測部100は、点と点との間の形状を補間する形状補間処理を実行する(402)。具体的には、形状計測部100は、対象形状が小さな領域内で平面であると仮定し、対象となる領域の近傍の点を利用して点と点との間を補間する。補間方法としては、例えば、形状計測処理で取得された形状情報に対して最小二乗法を用いて曲面を当てはめる方法、及び、点と点との間をポリゴンメッシュで接続する方法等を利用できる。これによって、第1画像及び第2画像の微細な模様等を形状情報に貼り付けることができるようになる。   First, the shape measurement unit 100 executes shape measurement processing for measuring the surrounding shape, and acquires shape information (401). When the shape measuring unit 100 is a laser distance sensor, the shape information acquired by the shape measuring process is a set of points (point group), and therefore the shape measuring unit 100 cannot directly measure the shape between the points. . Therefore, the shape measuring unit 100 executes a shape interpolation process for interpolating the shape between the points (402). Specifically, the shape measuring unit 100 assumes that the target shape is a plane within a small region, and interpolates between the points using points in the vicinity of the target region. As the interpolation method, for example, a method of applying a curved surface to the shape information acquired by the shape measurement process using the least square method, a method of connecting points with a polygon mesh, or the like can be used. As a result, a fine pattern or the like of the first image and the second image can be pasted on the shape information.

次に、形状計測部100は、形状補間処理が実行された形状情報を形状記憶部101に記憶し(403)、処理を終了する。   Next, the shape measuring unit 100 stores the shape information on which the shape interpolation processing has been executed in the shape storage unit 101 (403), and ends the processing.

なお、形状計測部100は、形状補間処理を実行せずに形状情報をそのまま形状記憶部101に記憶し、色情報追加部を有する計算機300が、形状情報を取り込んだ後に、取り込んだ形状情報に対して形状補間処理を実行してもよい。   The shape measuring unit 100 stores the shape information as it is in the shape storage unit 101 without executing the shape interpolation process, and the computer 300 having the color information adding unit captures the shape information and then converts the shape information into the acquired shape information. On the other hand, shape interpolation processing may be executed.

図5は、本発明の実施例1の色情報を形状情報に貼り付ける処理の概略の説明図である。   FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of processing for pasting color information to shape information according to the first embodiment of the present invention.

形状情報500は、座標変換量記憶部123が記憶する座標変換量に基づいて、第2画像520に対応し、かつ第2画像520と同じ2次元座標である形状情報501に変換される。第2画像520に対応する形状情報501は、第2撮像部120の撮像位置からの形状情報である。   The shape information 500 is converted into shape information 501 corresponding to the second image 520 and having the same two-dimensional coordinates as the second image 520 based on the coordinate conversion amount stored in the coordinate conversion amount storage unit 123. Shape information 501 corresponding to the second image 520 is shape information from the imaging position of the second imaging unit 120.

この場合の形状情報500の座標変換について説明する。まず、色情報貼付部131は、式2を用いて、形状情報500を第2画像520に対応する形状情報に変換する。そして、色情報貼付部131は、変換後の形状情報を座標変換量に基づいて、式3を用いて第2画像520と同じ2次元の座標系に変換し、形状情報501を取得する。   The coordinate conversion of the shape information 500 in this case will be described. First, the color information pasting unit 131 converts the shape information 500 into shape information corresponding to the second image 520 using Equation 2. Then, the color information pasting unit 131 converts the shape information after conversion into the same two-dimensional coordinate system as the second image 520 using Expression 3 based on the coordinate conversion amount, and acquires the shape information 501.

画像合成部130は、第1画像510を画像変換量に基づいて、第2画像520に対応する画像に変換し、第2画像520上に変換後の第1画像510を貼り付けることによって合成画像521を生成する。なお、合成画像521の領域522は、第1画像510が貼り付けられた領域を示す。   The image composition unit 130 converts the first image 510 into an image corresponding to the second image 520 based on the image conversion amount, and pastes the converted first image 510 on the second image 520, thereby combining the first image 510 with the composite image. 521 is generated. A region 522 of the composite image 521 indicates a region where the first image 510 is pasted.

以上によって、形状情報500と合成画像521との座標系が等しくなるため、色情報貼付部131は、形状情報500と合成画像521との間で対応する座標に合成画像521の色情報を対応付けることによって、形状情報500に合成画像521の色情報を貼り付けることができる。すなわち、第1画像510が画像変換量と第2画像520とに基づき合成画像が生成されることによって、第2画像520の座標系で形状情報と第1画像とがマッチングされる。このマッチングされた関係に基づいて合成画像を介して第1画像の色情報が形状情報に貼り付けられる。なお、合成画像521の色情報が形状情報500を色付き形状情報530という。   As described above, since the coordinate systems of the shape information 500 and the composite image 521 become equal, the color information pasting unit 131 associates the color information of the composite image 521 with the corresponding coordinates between the shape information 500 and the composite image 521. Thus, the color information of the composite image 521 can be pasted on the shape information 500. That is, the first image 510 is generated based on the image conversion amount and the second image 520, so that the shape information and the first image are matched in the coordinate system of the second image 520. Based on this matched relationship, the color information of the first image is pasted on the shape information via the composite image. Note that the color information of the composite image 521 is the shape information 500 referred to as colored shape information 530.

次に、図6及び図7を用いて第2照合部122について説明する。図6は、本発明の実施例1の第2照合部122の詳細な説明図である。   Next, the second verification unit 122 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a detailed explanatory diagram of the second verification unit 122 according to the first embodiment of this invention.

第2照合部122は、初期変換量記憶部601、初期座標変換後形状画像記憶部602、初期座標変換後形状画像表示部603、第2撮像画像表示部621、対応点指示部630、対応点記憶部631、及び座標変換量計算部632を有する。   The second verification unit 122 includes an initial conversion amount storage unit 601, a shape image storage unit 602 after initial coordinate conversion, a shape image display unit 603 after initial coordinate conversion, a second captured image display unit 621, a corresponding point instruction unit 630, a corresponding point. A storage unit 631 and a coordinate conversion amount calculation unit 632 are included.

第2照合部122は、形状計測部100によって計測された形状情報と第2撮像部120によって撮像された第2画像とを重ね合わせ、幾何学的に照合する。形状情報に色情報を貼り付ける場合、色情報を含む画像を撮像した位置から見た状態となるように形状情報を変換することによって、形状情報の座標系と画像の座標系とを対応させる。第2照合部122は、幾何学的な照合によって、形状情報の座標系を第2画像の座標系に対応させるために必要な座標変換量を算出する。   The second collating unit 122 superimposes the shape information measured by the shape measuring unit 100 and the second image captured by the second imaging unit 120, and geometrically collates them. When the color information is pasted on the shape information, the shape information is converted so as to be viewed from the position where the image including the color information is captured, thereby making the coordinate system of the shape information correspond to the coordinate system of the image. The second collating unit 122 calculates a coordinate conversion amount necessary for making the coordinate system of the shape information correspond to the coordinate system of the second image by geometric collation.

初期変換量記憶部601には、形状計測部100と第2撮像部120との相対位置情報が記憶される。相対位置情報は利用者によって具体的な数値が入力されてもよい。また、形状情報が表示された画面上に第2撮像部120の撮像位置及び撮像方向の入力を利用者から受け付けるインタフェースが表示され、相対位置情報は、当該インタフェースを介して利用者によって入力されてもよい。また、第2撮像部120がGPS及び姿勢センサを有している場合には、当該GPS及び姿勢センサが取得した情報が第2照合部122に入力され、入力された情報に基づいて相対位置情報が設定されてもよい。   The initial conversion amount storage unit 601 stores relative position information between the shape measuring unit 100 and the second imaging unit 120. As the relative position information, a specific numerical value may be input by the user. In addition, an interface for receiving input of the imaging position and imaging direction of the second imaging unit 120 from the user is displayed on the screen on which the shape information is displayed, and the relative position information is input by the user via the interface. Also good. When the second imaging unit 120 includes a GPS and an attitude sensor, information acquired by the GPS and the attitude sensor is input to the second verification unit 122, and relative position information is based on the input information. May be set.

第2照合部122は、形状記憶部101に記憶される形状情報を初期変換量に基づいて第2画像に対応する形状情報に変換し、変換後の形状情報を初期座標変換後形状画像記憶部602に記憶する。初期座標変換後形状画像表示部603は、初期座標変換後形状画像記憶部602に記憶された形状情報をディスプレイ等の表示装置に表示する。なお、初期座標変換後形状画像表示部603は、変換後の形状情報を画像として表示するが、表示した画像の各画素に対応する形状情報の3次元座標は別途記憶しておくものとする。また、第2撮像画像表示部621は、第2撮像画像記憶部121に記憶された第2画像をディスプレイ等の表示装置に表示する。   The second verification unit 122 converts the shape information stored in the shape storage unit 101 into shape information corresponding to the second image based on the initial conversion amount, and converts the converted shape information into a shape image storage unit after initial coordinate conversion. Store in 602. The shape image display unit 603 after the initial coordinate conversion displays the shape information stored in the shape image storage unit 602 after the initial coordinate conversion on a display device such as a display. The shape image display unit 603 after the initial coordinate conversion displays the shape information after conversion as an image, but the three-dimensional coordinates of the shape information corresponding to each pixel of the displayed image are stored separately. The second captured image display unit 621 displays the second image stored in the second captured image storage unit 121 on a display device such as a display.

対応点指示部630は、第2画像に対応するように変換された形状情報と第2画像との間で同じ部分を示す点(対応点)を特定し、特定した対応点を対応点記憶部631に記憶する。例えば、対応点指示部630は、初期座標変換後形状画像表示部603が表示した形状情報及び第2撮像画像表示部621が表示した第2画像に基づいて、利用者が選択し対応点の指示の入力を受け付けることによって、対応点を特定する。この処理については図7で詳細を説明する。   The corresponding point instruction unit 630 specifies a point (corresponding point) indicating the same portion between the shape information converted to correspond to the second image and the second image, and the corresponding corresponding point is stored in the corresponding point storage unit. 631 is stored. For example, the corresponding point instruction unit 630 is selected by the user based on the shape information displayed by the shape image display unit 603 after the initial coordinate conversion and the second image displayed by the second captured image display unit 621 and indicates the corresponding point. The corresponding point is specified by receiving the input. This process will be described in detail with reference to FIG.

なお、対応点指示部630は、形状情報及び第2画像の特徴量及びエッジ情報の少なくとも一方を算出し、これらに基づいて特徴点を抽出し、抽出した特徴点を対応点として自動的に特定することも可能である。   The corresponding point instruction unit 630 calculates at least one of the shape information, the feature amount of the second image, and the edge information, extracts the feature point based on these, and automatically specifies the extracted feature point as the corresponding point. It is also possible to do.

座標変換量計算部632は、対応点記憶部631に記憶された対応点に基づいて、座標変換量を計算し、計算した座標変換量を座標変換量記憶部123に記憶する。具体的には、座標変換量計算部632は、形状情報の対応点と第2画像の対応点とが同じ位置となるための形状情報の座標の変換量を計算することによって、座標変換量を計算する。座標変換量計算部632は、例えば、Direct Linear Transformation Method等の方法を、座標変換量の計算に用いてもよい。なお、座標変換量計算部632が座標変換量を計算するには、対応点が6点以上特定されていることが望ましい。   The coordinate conversion amount calculation unit 632 calculates a coordinate conversion amount based on the corresponding points stored in the corresponding point storage unit 631, and stores the calculated coordinate conversion amount in the coordinate conversion amount storage unit 123. Specifically, the coordinate conversion amount calculation unit 632 calculates the coordinate conversion amount by calculating the coordinate conversion amount of the shape information for the corresponding point of the shape information and the corresponding point of the second image to be at the same position. calculate. The coordinate transformation amount calculation unit 632 may use, for example, a method such as Direct Linear Transformation Method for calculating the coordinate transformation amount. In order for the coordinate conversion amount calculation unit 632 to calculate the coordinate conversion amount, it is desirable that six or more corresponding points are specified.

また、本実施例では、対応点が特定され、特定された対応点に基づいて座標変換量が計算されたが、対応点を用いず座標変換量が計算されてもよい。例えば、形状情報及び第2画像の幾何形状が最も重なるような形状情報の座標変換量が第2座標変換量として算出されてもよい。また、形状情報及び第2画像から特徴点及びエッジ情報の少なくとも一方を抽出し、抽出した特徴点及びエッジ情報の少なくとも一方が形状情報及び第2画像間で一致する形状情報の座標変換量が、第2座標変換量として算出されてもよい。   In the present embodiment, the corresponding points are specified, and the coordinate conversion amount is calculated based on the specified corresponding points. However, the coordinate conversion amount may be calculated without using the corresponding points. For example, the coordinate conversion amount of the shape information such that the shape information and the geometric shape of the second image overlap most may be calculated as the second coordinate conversion amount. Further, at least one of the feature point and the edge information is extracted from the shape information and the second image, and the coordinate conversion amount of the shape information in which at least one of the extracted feature point and the edge information matches between the shape information and the second image is It may be calculated as the second coordinate conversion amount.

図7は、本発明の実施例1の利用者が形状情報と第2画像との間の対応点を選択する場合の説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram when the user of the first embodiment of the present invention selects a corresponding point between the shape information and the second image.

図7において、初期座標変換後形状画像表示部603は形状情報の画像60を表示し、第2撮像画像表示部621は第2画像61を表示する。利用者は、表示された画像60及び第2画像61を見て、画像60と第2画像61との間で同じ部位を示す対応点を選択する。   In FIG. 7, a shape image display unit 603 after initial coordinate conversion displays an image 60 of shape information, and a second captured image display unit 621 displays a second image 61. The user views the displayed image 60 and the second image 61 and selects corresponding points indicating the same part between the image 60 and the second image 61.

ここで、画像60の対応点620Aと第2画像61の対応点621Aとが対応し、画像60の対応点620Bと第2画像61の対応点621Bとが対応し、画像60の対応点620Cと第2画像61の対応点621Cとが対応し、画像60の対応点620Dと第2画像61の対応点621Dとが対応する。   Here, the corresponding point 620A of the image 60 corresponds to the corresponding point 621A of the second image 61, the corresponding point 620B of the image 60 corresponds to the corresponding point 621B of the second image 61, and the corresponding point 620C of the image 60 The corresponding point 621C of the second image 61 corresponds, and the corresponding point 620D of the image 60 corresponds to the corresponding point 621D of the second image 61.

次に、図8及び図9を用いて第1照合部112について説明する。図8は、本発明の実施例1の第1照合部112の詳細な説明図である。   Next, the first verification unit 112 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a detailed explanatory diagram of the first verification unit 112 according to the first embodiment of this invention.

第1照合部112は、第2撮像画像表示部821、第1撮像画像表示部810、対応点指示部830、対応点記憶部831、及び画像変換量計算部832を有する。   The first verification unit 112 includes a second captured image display unit 821, a first captured image display unit 810, a corresponding point instruction unit 830, a corresponding point storage unit 831, and an image conversion amount calculation unit 832.

第2撮像画像表示部621は、図6に示す第2照合部122の第2撮像画像表示部621と同じく、第2撮像画像記憶部121に記憶された第2画像を表示する。第1撮像画像表示部810は、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像を表示する。   The second captured image display unit 621 displays the second image stored in the second captured image storage unit 121 in the same manner as the second captured image display unit 621 of the second collation unit 122 shown in FIG. The first captured image display unit 810 displays the first image stored in the first captured image storage unit 111.

対応点指示部830は、第1画像と第2画像との間で同じ部分を示す点(対応点)を特定し、特定した対応点を対応点記憶部831に記憶する。対応点指示部830の対応点の特定方法は、第2照合部122の対応点指示部630と同様に、利用者によって選択された対応点の指示が入力されることによって、対応点が特定されてもよいし、第1画像と第2画像との特徴量及びエッジ情報が算出されることによって対応点が特定されてもよい。   The corresponding point instruction unit 830 specifies a point (corresponding point) indicating the same portion between the first image and the second image, and stores the specified corresponding point in the corresponding point storage unit 831. The corresponding point specifying method of the corresponding point specifying unit 830 is the same as the corresponding point specifying unit 630 of the second collating unit 122, and the corresponding point is specified by inputting the instruction of the corresponding point selected by the user. Alternatively, the corresponding points may be specified by calculating feature amounts and edge information of the first image and the second image.

画像変換量計算部832は、対応点記憶部831に記憶された対応点に基づいて、画像変換量を計算し、計算した画像変換量を画像変換量記憶部113に記憶する。具体的には、画像変換量計算部832は、第1画像の対応点と第2画像の対応点とが同じ位置となるための第1画像の座標の変換量を計算することによって、画像変換量を計算する。画像変換量計算部832は、例えば、Direct Linear Transformation Method等の方法を、座標変換量の計算に用いてもよい。なお、画像変換量計算部832が画像変換量を計算するには、対応点が4点以上特定されていることが望ましい。   The image conversion amount calculation unit 832 calculates the image conversion amount based on the corresponding points stored in the corresponding point storage unit 831, and stores the calculated image conversion amount in the image conversion amount storage unit 113. Specifically, the image conversion amount calculation unit 832 calculates the image conversion amount by calculating the conversion amount of the coordinates of the first image so that the corresponding point of the first image and the corresponding point of the second image are at the same position. Calculate the quantity. The image conversion amount calculation unit 832 may use, for example, a method such as Direct Linear Transformation Method for calculating the coordinate conversion amount. For the image conversion amount calculation unit 832 to calculate the image conversion amount, it is desirable that four or more corresponding points are specified.

また、本実施例では、対応点が特定され、特定された対応点に基づいて座標変換量が計算されたが、対応点を用いず座標変換量が計算されてもよい。例えば、第1画像及び第2画像の色情報が最も重なる位置までの第1画像の変換量が画像変換量として算出されてもよい。また、第1画像及び第2画像から特徴点が抽出され、抽出した特徴点が一致する位置までの第1画像の変換量が画像変換量として算出されてもよい。   In the present embodiment, the corresponding points are specified, and the coordinate conversion amount is calculated based on the specified corresponding points. However, the coordinate conversion amount may be calculated without using the corresponding points. For example, the conversion amount of the first image up to the position where the color information of the first image and the second image most overlap may be calculated as the image conversion amount. Also, feature points may be extracted from the first image and the second image, and the conversion amount of the first image up to the position where the extracted feature points match may be calculated as the image conversion amount.

図9は、本発明の実施例1の利用者が第1画像と第2画像との間の対応点を選択する場合の説明図である。   FIG. 9 is an explanatory diagram when the user of the first embodiment of the present invention selects a corresponding point between the first image and the second image.

図9において、第1撮像画像表示部810は第1画像91を表示し、第2撮像画像表示部821は第2画像90を表示する。利用者は、表示された第1画像91及び第2画像90を見て、第1画像91と第2画像90との間で同じ部位を示す対応点を選択する。   In FIG. 9, the first captured image display unit 810 displays the first image 91, and the second captured image display unit 821 displays the second image 90. The user views the displayed first image 91 and second image 90 and selects corresponding points indicating the same part between the first image 91 and the second image 90.

ここで、第1画像91の対応点921Aと第2画像90の対応点920Aとが対応し、第1画像91の対応点921Bと第2画像90の対応点920Bとが対応し、第1画像91の対応点921Cと第2画像90の対応点920Cとが対応し、第1画像91の対応点921Dと第2画像90の対応点920Dとが対応する。   Here, the corresponding point 921A of the first image 91 and the corresponding point 920A of the second image 90 correspond, the corresponding point 921B of the first image 91 and the corresponding point 920B of the second image 90 correspond, and the first image A corresponding point 921C of 91 corresponds to a corresponding point 920C of the second image 90, and a corresponding point 921D of the first image 91 corresponds to a corresponding point 920D of the second image 90.

図10は、本発明の実施例1の色情報貼付部131が色情報を形状情報に貼り付ける処理の説明図である。   FIG. 10 is an explanatory diagram of a process in which the color information pasting unit 131 of Example 1 of the present invention pastes color information on shape information.

図10では、色情報貼付部131によって形状情報1000が座標変換量に基づいて座標変換され、第2画像に対応させた画像を画像1001と示す。また、画像合成部130によって第1画像と第2画像とが合成された画像を合成画像1010と示す。   In FIG. 10, the color information pasting unit 131 performs coordinate conversion of the shape information 1000 based on the coordinate conversion amount, and an image corresponding to the second image is indicated as an image 1001. An image obtained by combining the first image and the second image by the image combining unit 130 is referred to as a combined image 1010.

画像1001及び合成画像1010は第2画像の座標系に対応しているため、合成画像1010の各座標と画像1001の各座標とは対応している。このため、色情報貼付部131は、合成画像1010の各座標における色情報を、画像1001の対応する座標に付与することによって、合成画像1010の色情報を形状情報1000に貼り付けることができる。   Since the image 1001 and the composite image 1010 correspond to the coordinate system of the second image, the coordinates of the composite image 1010 and the coordinates of the image 1001 correspond to each other. Therefore, the color information pasting unit 131 can paste the color information of the composite image 1010 to the shape information 1000 by adding the color information at each coordinate of the composite image 1010 to the corresponding coordinates of the image 1001.

画像1001のある座標に既に色情報が付与されていた場合、色情報貼付部131は、既に付与されている色情報及び今回付与される色情報のRGB成分を線形補間することによって取得される色情報を付与してもよいし、画質が良い方の画像の色情報を優先して付与してもよい。   When color information has already been assigned to a certain coordinate of the image 1001, the color information pasting unit 131 obtains a color obtained by linearly interpolating the color information already given and the RGB component of the color information given this time. Information may be given, or color information of an image with better image quality may be given with priority.

以上によって、第1画像及び第2画像の色情報を形状情報に貼り付けることができるため、画角の狭い第1画像の色情報を形状情報に貼り付けるので、微細な模様を再現可能となる。さらに画角の広い第2画像を用意することによって、第1画像を形状情報に貼り付ける場合に、形状情報のマッチングに用いる十分な情報を有する第2画像を利用することができるため、形状情報と画像とのマッチングの正確性も維持することができる。   As described above, since the color information of the first image and the second image can be pasted on the shape information, the color information of the first image having a narrow angle of view is pasted on the shape information, so that a fine pattern can be reproduced. . Further, by preparing a second image having a wider angle of view, when the first image is pasted on the shape information, the second image having sufficient information used for matching the shape information can be used. The accuracy of matching between images and images can also be maintained.

さらに、本実施例の3次元形状計測システムは、第1画像及び第2画像の色情報に基づいて第1画像の位置を第2画像に対応させる画像変換量を算出し、算出した画像変換量に基づいて第1画像の位置を第2画像に対応させ、第1画像及び第2画像を合成した合成画像を生成し、合成画像を形状情報に貼り付ける。このため、第2画像の情報を利用して求められる第1画像と形状情報との対応関係に基づいて、第1画像の色情報を形状情報に貼り付けることができ、形状情報と画像とのマッチングの正確性を維持することができる。   Furthermore, the three-dimensional shape measurement system according to the present embodiment calculates an image conversion amount that associates the position of the first image with the second image based on the color information of the first image and the second image, and calculates the calculated image conversion amount. Based on the above, the position of the first image is made to correspond to the second image, a synthesized image obtained by synthesizing the first image and the second image is generated, and the synthesized image is pasted on the shape information. Therefore, the color information of the first image can be pasted on the shape information based on the correspondence between the first image and the shape information obtained using the information of the second image, and the shape information and the image The accuracy of matching can be maintained.

以下、本発明の実施例2について図11〜図14を用いて説明する。   A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

実施例1では、第1画像と第2画像とを合成した合成画像が形状情報に貼り付けられるが、本実施例では、合成画像を生成せずに、第1画像を第2画像に対応させ、第2画像に対応させた第1画像が形状情報と対応付けられることによって、第1画像の色情報及び第2画像の色情報がそれぞれ形状情報に貼り付けられる。   In the first embodiment, a composite image obtained by combining the first image and the second image is pasted on the shape information. However, in this embodiment, the first image is made to correspond to the second image without generating the composite image. By associating the first image corresponding to the second image with the shape information, the color information of the first image and the color information of the second image are respectively pasted to the shape information.

図11は、本発明の実施例2の3次元形状計測システムの全体構成図である。図11に示す構成のうち、実施例1の図1に示す3次元形状計測システムと同じ構成は同じ符号を付与し、説明を省略する。   FIG. 11 is an overall configuration diagram of the three-dimensional shape measurement system according to the second embodiment of the present invention. Among the configurations shown in FIG. 11, the same configurations as those of the three-dimensional shape measurement system shown in FIG.

本実施例の3次元形状計測システムは、形状計測部100、形状記憶部101、第1撮像部110、第1撮像画像記憶部111、第2撮像部120、第2撮像画像記憶部121、第1照合部112、画像変換量記憶部113、第2照合部122、第2座標変換量記憶部1110、対応点抽出部1100、第1座標変換量記憶部1101、複数色情報貼付部(色情報貼付部)1102、及び色付き形状記憶部132を有する。   The three-dimensional shape measurement system of the present embodiment includes a shape measurement unit 100, a shape storage unit 101, a first imaging unit 110, a first captured image storage unit 111, a second imaging unit 120, a second captured image storage unit 121, a first 1 collation unit 112, image conversion amount storage unit 113, second collation unit 122, second coordinate conversion amount storage unit 1110, corresponding point extraction unit 1100, first coordinate conversion amount storage unit 1101, multiple color information pasting unit (color information A pasting unit) 1102 and a colored shape storage unit 132.

本実施例では、実施例1の座標変換量を第2座標変換量として説明する。第2座標変換量記憶部1110は、実施例1の座標変換量記憶部123と同じである。   In the present embodiment, the coordinate conversion amount of the first embodiment will be described as the second coordinate conversion amount. The second coordinate conversion amount storage unit 1110 is the same as the coordinate conversion amount storage unit 123 of the first embodiment.

対応点抽出部1100は、画像変換量に基づいて第1画像を第2画像に対応するように変換した変換後の第1画像と、第2座標変換量に基づいて形状情報を第2画像に対応するように変換した変換後の形状情報の画像との間の対応点を抽出し、抽出した対応点に基づいて第1画像の座標系と形状情報の座標系とを対応させるための第1座標変換量を計算し、第1座標変換量を第1座標変換量記憶部1101に記憶する。   The corresponding point extraction unit 1100 converts the first image converted so as to correspond to the second image based on the image conversion amount and the shape information into the second image based on the second coordinate conversion amount. Corresponding points between the converted shape information image converted so as to correspond to each other are extracted, and a first image for matching the coordinate system of the first image and the coordinate system of the shape information based on the extracted corresponding points. The coordinate conversion amount is calculated, and the first coordinate conversion amount is stored in the first coordinate conversion amount storage unit 1101.

複数色情報貼付部1102は、第1座標変換量及び第2座標変換量に基づいて第1画像及び第2画像の色情報を形状情報に貼り付け、色情報が貼り付けられた形状情報である色付き形状情報を色付き形状記憶部132に記憶する。   The multiple color information pasting unit 1102 is shape information in which the color information is pasted by pasting the color information of the first image and the second image on the shape information based on the first coordinate transformation amount and the second coordinate transformation amount. Colored shape information is stored in the colored shape storage unit 132.

図12は、本発明の実施例2の対応点抽出部1100の詳細な説明図である。   FIG. 12 is a detailed explanatory diagram of the corresponding point extraction unit 1100 according to the second embodiment of this invention.

対応点抽出部1100は、形状座標変換部1200、画像座標変換部1210、対応選択部1211、及び第1座標変換量計算部1212を有する。   The corresponding point extracting unit 1100 includes a shape coordinate converting unit 1200, an image coordinate converting unit 1210, a corresponding selecting unit 1211, and a first coordinate conversion amount calculating unit 1212.

形状座標変換部1200は、第2座標変換量記憶部1110に記憶された第2座標変換量に基づいて、形状記憶部101に記憶された形状情報を第2画像の座標系の画像に変換する。   The shape coordinate conversion unit 1200 converts the shape information stored in the shape storage unit 101 into an image in the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110. .

画像座標変換部1210は、画像変換量記憶部113に記憶された画像変換量に基づいて、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像を第2画像の座標系の画像に変換する。   The image coordinate conversion unit 1210 converts the first image stored in the first captured image storage unit 111 into an image in the coordinate system of the second image based on the image conversion amount stored in the image conversion amount storage unit 113. .

これによって、第1画像及び形状情報が第2画像の座標系に変換されることとなる。   As a result, the first image and the shape information are converted into the coordinate system of the second image.

次に、対応選択部1211は、画像座標変換部1210が変換した第1画像から、ランダム又は格子状に所定間隔で複数の点を選択する。そして、対応選択部1211は、形状座標変換部1200が変換した形状情報の画像から、形状座標変換部1200が選択した点と同じ座標の点を選択し、選択した点の3次元座標を特定する。そして、対応選択部1211は、画像座標変換部1210が変換した第1画像から選択された点の2次元座標と、形状座標変換部1200が変換した形状情報の画像から特定した点の3次元座標とを対応付ける。これによって、第1画像の2次元座標と形状情報の3次元座標とが対応付けられ、第1座標変換量計算部1212は、これらの対応に基づいて、第1座標変換量を計算する。   Next, the correspondence selection unit 1211 selects a plurality of points at predetermined intervals in a random or grid pattern from the first image converted by the image coordinate conversion unit 1210. Then, the correspondence selection unit 1211 selects a point having the same coordinates as the point selected by the shape coordinate conversion unit 1200 from the image of the shape information converted by the shape coordinate conversion unit 1200, and specifies the three-dimensional coordinates of the selected point. . The correspondence selection unit 1211 then selects the two-dimensional coordinates of the point selected from the first image converted by the image coordinate conversion unit 1210 and the three-dimensional coordinates of the point specified from the shape information image converted by the shape coordinate conversion unit 1200. Is associated with. As a result, the two-dimensional coordinates of the first image are associated with the three-dimensional coordinates of the shape information, and the first coordinate conversion amount calculation unit 1212 calculates the first coordinate conversion amount based on these correspondences.

図13は、本発明の実施例2の対応点抽出部1100が対応点を抽出する処理の説明図である。   FIG. 13 is an explanatory diagram of processing for extracting corresponding points by the corresponding point extracting unit 1100 according to the second embodiment of this invention.

第1画像1310は画像座標変換部1210によって第2画像上の座標に変換された画像1311となる。また、形状情報1300は、形状座標変換部1200によって、第2撮像部120からの撮像位置から見た画像に変換されることによって、座標変換後形状情報1301となる。これによって、画像1311と座標変換後形状情報1301とで同じ座標が対応する関係となる。また、座標変換後形状情報1301は2次元座標に対応する3次元座標を含むので、第1画像1310の各点に対応する座標変換後形状情報1301の3次元座標が一意に定まる。そこで、対応選択部1211は、第2画像と第1画像1310とが適切に重なる領域1312からランダム又は格子状に所定間隔で複数の点を選択し、選択した点に対応する座標変換後形状情報1301の2次元座標を特定し、特定した2次元座標に対応する3次元座標を特定する。そして、対応選択部1211は、領域1312から選択した点の2次元座標と特定した形状情報の3次元座標とを対応付ける。   The first image 1310 becomes an image 1311 converted into coordinates on the second image by the image coordinate conversion unit 1210. In addition, the shape information 1300 is converted into an image viewed from the imaging position from the second imaging unit 120 by the shape coordinate conversion unit 1200, thereby becoming the shape information 1301 after coordinate conversion. As a result, the same coordinates correspond to each other in the image 1311 and the shape information 1301 after coordinate conversion. Moreover, since the post-coordinate conversion shape information 1301 includes three-dimensional coordinates corresponding to the two-dimensional coordinates, the three-dimensional coordinates of the post-coordinate conversion shape information 1301 corresponding to each point of the first image 1310 are uniquely determined. Accordingly, the correspondence selection unit 1211 selects a plurality of points at predetermined intervals in a random or grid pattern from the region 1312 where the second image and the first image 1310 appropriately overlap, and shape information after coordinate conversion corresponding to the selected points. The two-dimensional coordinates 1301 are specified, and the three-dimensional coordinates corresponding to the specified two-dimensional coordinates are specified. Then, the correspondence selection unit 1211 associates the two-dimensional coordinates of the point selected from the region 1312 with the three-dimensional coordinates of the specified shape information.

図14は、本発明の実施例2の複数色情報貼付部1102の詳細な説明図である。   FIG. 14 is a detailed explanatory diagram of the multiple color information pasting unit 1102 according to the second embodiment of this invention.

複数色情報貼付部1102は、第1画像の色情報及び第2画像の色情報を形状情報に貼り付ける。第1画像の色情報及び第2画像の色情報の形状情報への貼り付けは、形状情報に対して第2撮像部の撮像位置に基づいて座標変換処理が実行され、第1画像及び第2画像に重ね合わせ、形状情報の各点に対応する第1画像及び第2画像上の色情報を貼り付ける。   The multiple color information pasting unit 1102 pastes the color information of the first image and the color information of the second image on the shape information. In the pasting of the color information of the first image and the color information of the second image to the shape information, a coordinate conversion process is executed on the shape information based on the imaging position of the second imaging unit. The color information on the first image and the second image corresponding to each point of the shape information is pasted on the image.

複数色情報貼付部1102は、第1座標変換後形状計算部1410、第1座標対応算出部1411、第1色情報設定部1412、第2座標変換後形状計算部1420、第2座標対応算出部1421、及び第2色情報設定部1422を有する。   The multiple color information pasting unit 1102 includes a first coordinate converted shape calculation unit 1410, a first coordinate correspondence calculation unit 1411, a first color information setting unit 1412, a second coordinate conversion shape calculation unit 1420, and a second coordinate correspondence calculation unit. 1421 and a second color information setting unit 1422.

第1座標変換後形状計算部1410は、第1座標変換量記憶部1101に記憶された第1座標変換量に基づいて、形状記憶部101に記憶された形状情報を第1画像の座標系に変換する。第1座標対応算出部1411は、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像と第1座標変換後形状計算部1410によって変換された形状情報との間における座標の対応関係を算出する。そして、第1色情報設定部1412は、座標の対応関係に基づいて、第1画像の各点の色情報を形状情報の対応する点に付与する。   Based on the first coordinate conversion amount stored in the first coordinate conversion amount storage unit 1101, the first coordinate conversion shape calculation unit 1410 converts the shape information stored in the shape storage unit 101 into the coordinate system of the first image. Convert. The first coordinate correspondence calculation unit 1411 calculates a coordinate correspondence between the first image stored in the first captured image storage unit 111 and the shape information converted by the first coordinate-converted shape calculation unit 1410. . Then, the first color information setting unit 1412 gives the color information of each point of the first image to the corresponding point in the shape information based on the coordinate correspondence.

第2座標変換後形状計算部1420は、第2座標変換量記憶部1110に記憶された第2座標変換量に基づいて、形状記憶部101に記憶された形状情報を第2画像の座標系に変換する。第2座標対応算出部1421は、第2撮像画像記憶部121に記憶された第2画像と第2座標変換後形状計算部1420によって変換された形状情報との間における座標の対応関係を算出する。そして、第2色情報設定部1422は、座標の対応関係に基づいて、第2画像の各点の色情報を形状情報の対応する点に付与する。   Based on the second coordinate conversion amount stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110, the second coordinate conversion shape calculation unit 1420 converts the shape information stored in the shape storage unit 101 into the coordinate system of the second image. Convert. The second coordinate correspondence calculation unit 1421 calculates a coordinate correspondence between the second image stored in the second captured image storage unit 121 and the shape information converted by the second coordinate-converted shape calculation unit 1420. . Then, the second color information setting unit 1422 gives the color information of each point of the second image to the corresponding point of the shape information based on the coordinate correspondence.

なお、複数色情報貼付部1102は、第1画像と第2画像とが重複する領域に対しては、両画像の色情報のRGB成分を線形補間するか、画質の高い第1画像の色情報を優先して付与する。   Note that the multiple color information pasting unit 1102 linearly interpolates the RGB components of the color information of both images for the region where the first image and the second image overlap, or the color information of the first image with high image quality. Is given priority.

以上によって、本実施例の3次元形状計測システムは、第2座標変換量に基づき第2画像の座標系に変換された形状情報と、画像変換量に基づき第2画像に対応するように変換された第1画像との間で対応点を選択し、両画像の対応点が一致させることによって、第1画像の座標系を形状情報に対応させるための第1座標変換量を計算する。3次元形状計測システムは、第1座標変換量に基づいて第1画像の色情報を形状情報に貼り付け、第2座標変換量に基づいて第2画像の色情報を形状情報に貼り付ける。これによって、第2画像の情報を利用して求められる第1画像と形状情報との対応関係に基づいて、第1画像の色情報を形状情報に貼り付けることができ、形状情報と画像とのマッチングの正確性を維持することができる。   As described above, the three-dimensional shape measurement system of this embodiment is converted to correspond to the second image based on the shape information converted into the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount and the image conversion amount. A corresponding point is selected from the first image, and the corresponding point of both images is matched to calculate a first coordinate conversion amount for making the coordinate system of the first image correspond to the shape information. The three-dimensional shape measurement system pastes the color information of the first image on the shape information based on the first coordinate conversion amount, and pastes the color information on the second image on the shape information based on the second coordinate conversion amount. Accordingly, based on the correspondence between the first image and the shape information obtained using the information of the second image, the color information of the first image can be pasted on the shape information. The accuracy of matching can be maintained.

以下、本発明の実施例3について図15及び図16を用いて説明する。   Hereinafter, Example 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

本実施例では、第1撮像部110及び第2撮像部120が、形状計測部100に搭載され、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120の相対的な姿勢が固定されている場合について説明する。本実施例では、形状計測部100が現場の形状を計測し、第1撮像部110及び第2撮像部120が現場を撮像する前に、第1座標変換量及び第2座標変換量を予め計算しておくための事前の形状計測部100による計測並びに第1撮像部110及び第2撮像部120による撮像を実施しておき、実際の計測及び撮像時に第1座標変換量及び第2座標変換量を計算しなくても色情報を形状情報に貼り付けることができる。   In the present embodiment, the first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 are mounted on the shape measuring unit 100, and the relative postures of the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 are fixed. The case where this is done will be described. In the present embodiment, the shape measuring unit 100 measures the shape of the site, and the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount are calculated in advance before the first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 image the site. In advance, measurement by the shape measurement unit 100 and imaging by the first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 are performed in advance, and the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount at the time of actual measurement and imaging. The color information can be pasted on the shape information without calculating.

図15は、本発明の実施例3の3次元形状計測システムにおける第1座標変換量及び第2座標変換量の事前計算処理の説明図である。なお、図15に示す構成のうち、実施例2の図11に示す構成と同じ構成は、同じ符号を付与し、説明を省略する。   FIG. 15 is an explanatory diagram of pre-calculation processing of the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount in the three-dimensional shape measurement system according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same structure as the structure shown in FIG. 11 of Example 2 among the structures shown in FIG. 15 is provided with the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted.

図11では、複数色情報貼付部1102によって形状情報に第1画像及び第2画像の色情報が実際に貼り付けられるが、本実施例の事前計算処理では複数色情報貼付部1102による処理は実行されない。その他の点は図11と同じである。   In FIG. 11, the color information of the first image and the second image is actually pasted to the shape information by the multi-color information pasting unit 1102, but the processing by the multi-color information pasting unit 1102 is executed in the pre-calculation process of this embodiment. Not. The other points are the same as in FIG.

図16は、本発明の実施例3の3次元形状計測システムによる実際の計測処理の説明図である。   FIG. 16 is an explanatory diagram of actual measurement processing by the three-dimensional shape measurement system according to the third embodiment of the present invention.

図15における事前計算処理において、第1座標変換量が第1座標変換量記憶部1101に記憶され、第2座標変換量が第2座標変換量記憶部1110に記憶されている。本実施例では、形状計測部100、第1撮像部110、及び第2撮像部120の相対的な姿勢が固定である。このため、本実施例では、実施例2のように色情報を形状情報に貼り付けるたびに第1座標変換量及び第2座標変換量を計算せずに、事前計算処理で計算された第1座標変換量及び第2座標変換量を読み出して、色情報を形状情報に貼り付ける。   In the pre-calculation process in FIG. 15, the first coordinate conversion amount is stored in the first coordinate conversion amount storage unit 1101, and the second coordinate conversion amount is stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110. In the present embodiment, the relative postures of the shape measuring unit 100, the first imaging unit 110, and the second imaging unit 120 are fixed. For this reason, in this embodiment, the first coordinate calculated by the pre-calculation process is calculated without calculating the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount every time the color information is pasted on the shape information as in the second embodiment. The coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount are read, and the color information is pasted on the shape information.

まず、形状計測部100は計測した形状情報を形状記憶部101に記憶し、第1撮像部110は撮像した第1画像を第1撮像画像記憶部111に記憶し、第2撮像部120は撮像した第2画像を第2撮像画像記憶部121に記憶する。   First, the shape measuring unit 100 stores the measured shape information in the shape storage unit 101, the first imaging unit 110 stores the captured first image in the first captured image storage unit 111, and the second imaging unit 120 captures the image. The second image is stored in the second captured image storage unit 121.

次に、第1座標変換量読出部1610は、第1座標変換量記憶部1101に記憶された第1座標変換量を読み出す。第2座標変換量読出部1620は、第2座標変換量記憶部1110に記憶された第2座標変換量を読み出す。   Next, the first coordinate conversion amount reading unit 1610 reads the first coordinate conversion amount stored in the first coordinate conversion amount storage unit 1101. The second coordinate conversion amount reading unit 1620 reads the second coordinate conversion amount stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110.

複数色情報貼付部1102は、第1座標変換量読出部1610によって読み出された第1座標変換量及び第2座標変換量読出部1620によって読み出された第2座標変換量に基づいて第1画像及び第2画像の色情報を形状情報に貼り付け、色情報が貼り付けられた形状情報である色付き形状情報を色付き形状記憶部132に記憶する。なお、複数色情報貼付部1102の処理は、図14で説明した処理と同じある。   The multi-color information pasting unit 1102 is based on the first coordinate conversion amount read by the first coordinate conversion amount reading unit 1610 and the second coordinate conversion amount read by the second coordinate conversion amount reading unit 1620. The color information of the image and the second image is pasted on the shape information, and the colored shape information that is the shape information on which the color information is pasted is stored in the colored shape storage unit 132. Note that the processing of the multi-color information pasting unit 1102 is the same as the processing described in FIG.

以上によって、実際に現場の計測及び撮像を開始する前に第1座標変換量及び第2座標変換量が予め計算され、色情報の形状情報への貼り付ける場合に第1座標変換量及び第2座標変換量が計算される必要がないので、色情報の形状情報への貼り付け処理の処理負荷を軽減できる。   As described above, the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount are calculated in advance before actually starting measurement and imaging in the field, and when the color information is pasted on the shape information, the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount are added. Since it is not necessary to calculate the coordinate conversion amount, it is possible to reduce the processing load of the color information pasting process on the shape information.

以下、本発明の実施例4について図17及び図18を用いて説明する。   A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

本実施例では、第2撮像部120が形状計測部100に搭載され、形状計測部100及び第2撮像部120の相対的な姿勢が固定されている場合について説明する。本実施例では、形状計測部100が現場の形状を計測し、第1撮像部110及び第2撮像部120が現場を撮像する前に、第2座標変換量を予め計算しておくための事前の形状計測部100による計測及び第2撮像部120による撮像を実施しておき、実際の計測時に第2座標変換量を計算しなくても色情報を形状情報に貼り付けることができる。   In the present embodiment, a case where the second imaging unit 120 is mounted on the shape measuring unit 100 and the relative postures of the shape measuring unit 100 and the second imaging unit 120 are fixed will be described. In the present embodiment, the shape measuring unit 100 measures the shape of the site, and before the first imaging unit 110 and the second imaging unit 120 image the site, the second coordinate conversion amount is calculated in advance. The color measurement information can be pasted on the shape information without performing the measurement by the shape measurement unit 100 and the image pickup by the second imaging unit 120 and calculating the second coordinate conversion amount at the time of actual measurement.

図17は、本発明の実施例4の3次元形状計測システムにおける第2座標変換量の事前計算処理の説明図である。なお、図17に示す構成のうち、図15に示す構成と同じ構成は同じ符号を付与し、説明を省略する。   FIG. 17 is an explanatory diagram of a second coordinate conversion amount pre-calculation process in the three-dimensional shape measurement system according to the fourth embodiment of the present invention. Note that, in the configuration illustrated in FIG. 17, the same configuration as the configuration illustrated in FIG. 15 is denoted by the same reference numeral, and description thereof is omitted.

実施例3では第1撮像部110の相対的な姿勢も固定されていたため、第1座標変換量も事前に計算したが、本実施例では、第1撮像部110の相対的な姿勢は固定されていないため、第1座標変換量は事前に計算されず、第2座標変換量のみ事前に計算される。   In the third embodiment, since the relative orientation of the first imaging unit 110 is also fixed, the first coordinate conversion amount is calculated in advance, but in this embodiment, the relative orientation of the first imaging unit 110 is fixed. Therefore, the first coordinate conversion amount is not calculated in advance, and only the second coordinate conversion amount is calculated in advance.

このため、第2照合部122は、形状記憶部101に記憶された形状情報と第2撮像画像記憶部121に記憶された第2画像とを照合して第2座標変換量を計算し、第2座標変換量を第2座標変換量記憶部1110に記憶する。   For this reason, the second collation unit 122 collates the shape information stored in the shape storage unit 101 with the second image stored in the second captured image storage unit 121 to calculate the second coordinate conversion amount, The two coordinate conversion amount is stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110.

図18は、本発明の実施例4の3次元形状計測システムによる実際の計測処理の説明図である。   FIG. 18 is an explanatory diagram of actual measurement processing by the three-dimensional shape measurement system according to the fourth embodiment of the present invention.

図17における事前計算処理において、第2座標変換量が第2座標変換量記憶部1110に記憶されており、形状計測部100及び第2撮像部120の相対的な姿勢が固定である。このため、本実施例では、色情報を形状情報に貼り付ける場合に、第1撮像部110の相対的な姿勢は固定されていないため、第1座標変換量を計算し、第2座標変換量を計算せずに事前計算処理で計算された第2座標変換量を読み出して、色情報を形状情報に貼り付ける。   In the pre-calculation process in FIG. 17, the second coordinate conversion amount is stored in the second coordinate conversion amount storage unit 1110, and the relative postures of the shape measurement unit 100 and the second imaging unit 120 are fixed. For this reason, in this embodiment, when the color information is pasted on the shape information, the relative orientation of the first imaging unit 110 is not fixed, so the first coordinate conversion amount is calculated and the second coordinate conversion amount is calculated. The second coordinate conversion amount calculated in the pre-calculation process is read without calculating and color information is pasted on the shape information.

第1照合部112は、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像と第2撮像画像記憶部121に記憶された第2画像とを照合し、画像変換量を計算し、画像変換量を画像変換量記憶部113に記憶する。   The first collation unit 112 collates the first image stored in the first captured image storage unit 111 and the second image stored in the second captured image storage unit 121, calculates an image conversion amount, and performs image conversion. The amount is stored in the image conversion amount storage unit 113.

対応点抽出部1100は、形状記憶部101に記憶された形状情報を第2座標変換量読出部1620が読み出した第2座標変換量に基づいて第2画像の座標系に変換し、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像を画像変換量に基づいて第2画像の座標系に変換する。そして、対応点抽出部1100は、変換後の形状情報と変換後の第1画像との対応点を抽出し、第1座標変換量を計算し、計算した第1座標変換量を第1座標変換量記憶部1101に記憶する。   The corresponding point extraction unit 1100 converts the shape information stored in the shape storage unit 101 into the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount read by the second coordinate conversion amount reading unit 1620, and performs the first imaging. The first image stored in the image storage unit 111 is converted into the coordinate system of the second image based on the image conversion amount. Then, the corresponding point extraction unit 1100 extracts corresponding points between the converted shape information and the converted first image, calculates a first coordinate conversion amount, and calculates the calculated first coordinate conversion amount to the first coordinate conversion. It is stored in the quantity storage unit 1101.

そして、複数色情報貼付部1102は、第1座標変換量及び第2座標変換量に基づいて第1画像及び第2画像の色情報を形状情報に貼り付け、色情報が貼り付けられた形状情報である色付き形状情報を色付き形状記憶部132に記憶する。   The multiple color information pasting unit 1102 pastes the color information of the first image and the second image on the shape information based on the first coordinate conversion amount and the second coordinate conversion amount, and the shape information on which the color information is pasted. The colored shape information is stored in the colored shape storage unit 132.

以上によって、実際に現場の計測及び撮像を開始する前に第2座標変換量が予め計算され、色情報の形状情報への貼り付ける場合に第2座標変換量が計算される必要がないので、色情報の形状情報への貼り付け処理の処理負荷を軽減できる。また、第1撮像部110が形状計測部100に搭載されないため、詳細な色情報を保存する必要がある領域を第1撮像部110によって撮像可能である。   As described above, the second coordinate conversion amount is calculated in advance before actually starting measurement and imaging on the site, and it is not necessary to calculate the second coordinate conversion amount when pasting the color information on the shape information. It is possible to reduce the processing load of the process of attaching color information to shape information. In addition, since the first imaging unit 110 is not mounted on the shape measurement unit 100, the first imaging unit 110 can capture an area where detailed color information needs to be stored.

なお、本実施例は、第2座標変換量を計算する実施例1及び後述する実施例5にも適用可能である。   The present embodiment can also be applied to the first embodiment for calculating the second coordinate transformation amount and the fifth embodiment described later.

以下、本発明の実施例5について図19を用いて説明する。   The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

本実施例では、第2画像の色情報を形状情報に貼り付けておき、第2画像の色情報が貼り付けられた形状情報である第2色付き形状情報と第1画像とを照合し、第1画像の色情報を第2色付き形状情報に貼り付ける。   In this embodiment, the color information of the second image is pasted on the shape information, the second colored shape information, which is the shape information on which the color information of the second image is pasted, and the first image are collated. The color information of one image is pasted on the second colored shape information.

図19は、本発明の実施例5の3次元形状計測システムの詳細な説明図である。なお、図19に示す構成のうち、実施例1の図1に示す構成及び実施例2の図11に示す構成と同じ構成は同じ符号を付与し、説明を省略する。   FIG. 19 is a detailed explanatory diagram of the three-dimensional shape measurement system according to the fifth embodiment of the present invention. Of the configurations shown in FIG. 19, the same configurations as those shown in FIG. 1 of the first embodiment and the configurations shown in FIG. 11 of the second embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

3次元形状計測システムは、形状計測部100、形状記憶部101、第1撮像部110、第1撮像画像記憶部111、第2撮像部120、第2撮像画像記憶部121、第2照合部122、第2座標変換量記憶部1110、第2画像色情報貼付部1901、第2色付き形状記憶部132a、色付き形状画像間照合部(第1座標変換量計算部)1902、第1座標変換量記憶部1101、第1画像色情報貼付部1903、及び色付き形状記憶部132bを有する。   The three-dimensional shape measurement system includes a shape measurement unit 100, a shape storage unit 101, a first imaging unit 110, a first captured image storage unit 111, a second imaging unit 120, a second captured image storage unit 121, and a second verification unit 122. , Second coordinate conversion amount storage unit 1110, second image color information pasting unit 1901, second colored shape storage unit 132a, colored shape image matching unit (first coordinate conversion amount calculation unit) 1902, first coordinate conversion amount storage. Unit 1101, first image color information pasting unit 1903, and colored shape storage unit 132b.

第2画像色情報貼付部1901は、第2座標変換量記憶部1110に記憶された第2座標変換量に基づいて、第2画像の色情報を形状情報に貼り付け、第2画像の色情報が貼り付けられた形状情報である第2色付き形状情報を第2色付き形状記憶部132aに記憶する。   The second image color information pasting unit 1901 pastes the color information of the second image on the shape information based on the second coordinate transformation amount stored in the second coordinate transformation amount storage unit 1110, and the color information of the second image. Is stored in the second color-shaped shape storage unit 132a.

色付き形状画像間照合部1902は、第1撮像画像記憶部111に記憶された第1画像と第2色付き形状記憶部132aに記憶された第2色付き形状情報とを照合して、第1座標変換量を計算し、第1座標変換量を第1座標変換量記憶部1101に記憶する。色付き形状画像間照合部1902の第1座標変換量の計算方法は、実施例1の図6に示す第2照合部122と同じ方法を用いてもよいが、本実施例では、第2画像色情報貼付部1901によって形状情報に第2画像の色情報が貼り付けられているため、色付き形状画像間照合部1902は、第1画像の色情報及び第2色付き形状情報の色情報に基づいて、第1画像と第2色付き形状情報とを直接照合することによって、第1画像の座標系と第2色付き形状情報の座標系とを対応させるための第1座標変換量を計算できる。   The colored shape image matching unit 1902 collates the first image stored in the first captured image storage unit 111 with the second colored shape information stored in the second colored shape storage unit 132a, and performs first coordinate conversion. The amount is calculated, and the first coordinate conversion amount is stored in the first coordinate conversion amount storage unit 1101. The calculation method of the first coordinate conversion amount of the colored shape image matching unit 1902 may be the same as that of the second matching unit 122 shown in FIG. 6 of the first embodiment, but in this embodiment, the second image color is used. Since the color information of the second image is pasted to the shape information by the information pasting unit 1901, the colored shape image inter-collation unit 1902 is based on the color information of the first image and the color information of the second colored shape information. By directly collating the first image and the second colored shape information, the first coordinate conversion amount for associating the coordinate system of the first image with the coordinate system of the second colored shape information can be calculated.

第1画像色情報貼付部1903は、第1座標変換量記憶部1101に記憶された第1座標変換量に基づいて第1画像を第2色付き形状情報に対応させて、第2色付き形状情報に第1画像の色情報を貼り付け、第1画像の色情報が貼り付けられた第2色付き形状情報を色付き形状情報として色付き形状記憶部132bに記憶する。なお、第1画像色情報貼付部1903は、第1画像の色情報及び第2画像の色情報が重複する領域については、両方の色情報のRGB成分を線形補間した色情報を付与してもよいし、画質の高い第1画像の色情報を優先して付与してもよい。   The first image color information pasting unit 1903 associates the first image with the second colored shape information based on the first coordinate transformation amount stored in the first coordinate transformation amount storage unit 1101, and converts the first image into the second colored shape information. The color information of the first image is pasted, and the second colored shape information to which the color information of the first image is pasted is stored in the colored shape storage unit 132b as colored shape information. Note that the first image color information pasting unit 1903 may add color information obtained by linearly interpolating the RGB components of both color information for an area where the color information of the first image and the color information of the second image overlap. Alternatively, the color information of the first image with high image quality may be given with priority.

以上によって、本実施例の3次元形状計測システムは、第2画像の色情報が貼り付けられた形状情報及び第1画像の色情報に基づいて、第1画像の座標系を形状情報の座標系に対応させる第1座標変換量を計算する。3次元形状計測システムは、第1座標変換量に基づいて第1画像の色情報を、第2画像の色情報が貼り付けられた形状情報に貼り付ける。これによって、第2画像の情報を利用して求められる第1画像と形状情報との対応関係に基づいて、第1画像の色情報を形状情報に貼り付けることができ、形状情報と画像とのマッチングの正確性を維持することができる。   As described above, the three-dimensional shape measurement system of the present embodiment converts the coordinate system of the first image into the coordinate system of the shape information based on the shape information to which the color information of the second image is pasted and the color information of the first image. The first coordinate conversion amount corresponding to is calculated. The three-dimensional shape measurement system pastes the color information of the first image on the shape information to which the color information of the second image is pasted based on the first coordinate conversion amount. Accordingly, based on the correspondence between the first image and the shape information obtained using the information of the second image, the color information of the first image can be pasted on the shape information. The accuracy of matching can be maintained.

また、本実施例では、画像変換量を計算しなくてもよいので、実施例2と比較して、3次元形状計測システムの処理負荷が軽減される。   In this embodiment, since it is not necessary to calculate the image conversion amount, the processing load of the three-dimensional shape measurement system is reduced as compared with the second embodiment.

以下、本発明の実施例6について図20及び図21を用いて説明する。   Embodiment 6 of the present invention will be described below with reference to FIGS.

形状計測部100が赤外線レーザ距離センサである場合、計測した形状情報の計測精度は周囲環境の明るさ及び計測対象の色に依存する。具体的には、形状情報の計測精度は、周囲環境が明るいほど低下し、計測対象の色が暗いほど低下する。そこで、本実施例では、形状情報の計測精度の信頼度として第1画像の輝度を示す色情報も形状情報に貼り付ける。   When the shape measuring unit 100 is an infrared laser distance sensor, the measurement accuracy of the measured shape information depends on the brightness of the surrounding environment and the color of the measurement target. Specifically, the measurement accuracy of shape information decreases as the surrounding environment becomes brighter and decreases as the measurement target color becomes darker. Therefore, in this embodiment, color information indicating the luminance of the first image is also pasted to the shape information as the reliability of the measurement accuracy of the shape information.

撮像部が撮像対象を撮像する方向の照度は、露光時間が固定された撮像部が撮像した画像に反映される光量によって決まる。このため、周囲環境の明るさ及び計測対象の色の明るさは、露光時間が固定された撮像部によって撮像された画像の輝度に比例する。第2撮像部120の画角は100度〜120度と広く、屋外では、逆光の影響で画像が鮮明に写らない可能性があるので、第2撮像部120の露光時間は可変である必要がある。このため、第2撮像部120によって撮像された第2画像を形状情報の計測精度の信頼度に用いることはできない。一方、第1撮像部110は、画角が狭く、逆光の影響を受けにくいため、露光時間を固定できる。このため、第1撮像部110によって撮像された第1画像の輝度を形状情報の計測精度の信頼度として用いる。   The illuminance in the direction in which the imaging unit images the imaging target is determined by the amount of light reflected in the image captured by the imaging unit with a fixed exposure time. For this reason, the brightness of the surrounding environment and the brightness of the color to be measured are proportional to the luminance of the image captured by the imaging unit with a fixed exposure time. The angle of view of the second imaging unit 120 is as wide as 100 degrees to 120 degrees, and an image may not be clearly captured outdoors due to the influence of backlight, so the exposure time of the second imaging unit 120 needs to be variable. is there. For this reason, the 2nd image imaged by the 2nd imaging part 120 cannot be used for the reliability of the measurement accuracy of shape information. On the other hand, since the first imaging unit 110 has a narrow angle of view and is not easily affected by backlight, the exposure time can be fixed. For this reason, the brightness of the first image captured by the first imaging unit 110 is used as the reliability of the measurement accuracy of the shape information.

図20は、本発明の実施例6の第1画像が撮像されてから第1撮像画像記憶部111に記憶されるまでの処理のフローチャートである。   FIG. 20 is a flowchart of processing from when the first image is captured in Example 6 of the present invention until it is stored in the first captured image storage unit 111.

まず、第1撮像部110は、周囲の環境を撮像する撮像処理を実行し(2001)、第1画像を取得する。第1撮像部110は、第1画像の輝度値を信頼度として計算する信頼度画像計算処理を実行する(2002)。次に、第1撮像部110は、信頼度画像計算処理で計算された輝度値を信頼度として第1画像に付与する(2003)。具体的には、第1撮像部110は、第1画像の座標と当該座標の輝度値とを対応付けて記憶する。そして、第1撮像部110は、信頼度が付与された第1画像を第1撮像画像記憶部111に記憶し(2004)、処理を終了する。   First, the first imaging unit 110 executes an imaging process for imaging the surrounding environment (2001) and acquires a first image. The first imaging unit 110 executes a reliability image calculation process for calculating the luminance value of the first image as the reliability (2002). Next, the first imaging unit 110 assigns the luminance value calculated in the reliability image calculation process to the first image as the reliability (2003). Specifically, the first imaging unit 110 stores the coordinates of the first image and the luminance value of the coordinates in association with each other. Then, the first imaging unit 110 stores the first image to which the reliability is given in the first captured image storage unit 111 (2004), and ends the process.

これによって、実施例1の色情報貼付部131、実施例2〜実施例4の複数色情報貼付部1102、又は実施例5の第1画像色情報貼付部1903は、第1画像の色情報が形状情報に貼り付けられる場合に、形状情報の計測精度を示す信頼度も一緒に貼り付けることができ、色付き形状情報に信頼度を付与できる。   Accordingly, the color information pasting unit 131 of the first embodiment, the multiple color information pasting portion 1102 of the second to fourth embodiments, or the first image color information pasting portion 1903 of the fifth embodiment has the color information of the first image. When pasted on the shape information, the reliability indicating the measurement accuracy of the shape information can be pasted together, and the reliability can be given to the colored shape information.

なお、第1撮像部110は、信頼度画像計算処理及び信頼度付与処理を実行せずに第1画像をそのまま第1撮像画像記憶部111に記憶し、色情報追加部を有する計算機300が、第1画像を取り込んだ後に、取り込んだ第1画像に対して信頼度画像計算処理及び信頼度付与処理を実行してもよい。   The first imaging unit 110 stores the first image as it is in the first captured image storage unit 111 without executing the reliability image calculation process and the reliability provision process, and the computer 300 having the color information addition unit After the first image is captured, the reliability image calculation process and the reliability provision process may be executed on the captured first image.

図21は、本発明の実施例6の信頼度が付与された色付き形状情報の表示例の説明図である。   FIG. 21 is an explanatory diagram of a display example of colored shape information to which the reliability according to the sixth embodiment of the present invention is given.

形状情報の第1画像の色情報が貼り付けられた領域は、信頼度が付与された信頼度付与領域2100となる。第1画像における輝度が低い部分は、信頼度が低いことを示し、濃い色で表示され、第1画像における輝度が高い部分は、信頼度が高いことを示し、薄い色で表示される。   The region where the color information of the first image of the shape information is pasted becomes a reliability providing region 2100 to which reliability is added. A portion with low luminance in the first image indicates that the reliability is low and is displayed in a dark color, and a portion with high luminance in the first image indicates that the reliability is high and is displayed in a light color.

横断歩道部分はアスファルト部分より第1画像の輝度が高いので、図21の横断歩道部分は信頼度が高いことを示す高信頼度領域2102となり、図21のアスファルト部分は信頼度が低いことを示す低信頼度領域2101となる。   Since the brightness of the first image is higher in the pedestrian crossing portion than the asphalt portion, the pedestrian crossing portion in FIG. 21 becomes a high reliability region 2102 indicating that the reliability is high, and the asphalt portion in FIG. 21 indicates that the reliability is low. The low reliability region 2101 is obtained.

以上によって、3次元形状計測システムの利用者は、色付き形状情報を見ることによって、形状情報の計測精度を把握することができる。   As described above, the user of the three-dimensional shape measurement system can grasp the measurement accuracy of the shape information by looking at the colored shape information.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

100・・・形状計測部
101・・・形状記憶部
110・・・第1撮像部
111・・・第1撮像画像記憶部
112・・・第1照合部
113・・・画像変換量記憶部
120・・・第2撮像部
121・・・第2撮像画像記憶部
122・・・第2照合部
123・・・座標変換量記憶部
130・・・画像合成部
131・・・色情報貼付部
132・・・色付き形状記憶部
601・・・初期変換量記憶部
602・・・初期座標変換後形状画像記憶部
603・・・初期座標変換後形状画像表示部
621・・・第2撮像画像表示部
630・・・対応点指示部
631・・・対応点記憶部
632・・・座標変換量計算部
810・・・第1撮像画像表示部
830・・・対応点指示部
831・・・対応点記憶部
832・・・画像変換量計算部
1100・・・対応点抽出部
1101・・・第1座標変換量記憶部
1102・・・複数色情報張付部
1110・・・第2座標変換量記憶部
1200・・・形状座標変換部
1210・・・画像座標変換部
1211・・・対応選択部
1212・・・第1座標変換量計算部
1410・・・第1座標変換後形状計算部
1411・・・第1座標対応算出部
1412・・・第1色情報設定部
1420・・・第2座標変換後形状計算部
1421・・・第2座標対応算出部
1422・・・第2色情報設定部
1610・・・第1座標変換量読出部
1620・・・第2座標変換量読出部
1901・・・第2画像色情報貼付部
1902・・・色付き形状画像間照合部
1903・・・第1画像色情報貼付部
2100・・・信頼度付与領域
2101・・・低信頼度領域
2102・・・高信頼度領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Shape measurement part 101 ... Shape memory | storage part 110 ... 1st imaging part 111 ... 1st captured image memory | storage part 112 ... 1st collation part 113 ... Image conversion amount memory | storage part 120 ... second imaging unit 121 ... second captured image storage unit 122 ... second verification unit 123 ... coordinate conversion amount storage unit 130 ... image composition unit 131 ... color information pasting unit 132 ... Colored shape storage unit 601 ... Initial conversion amount storage unit 602 ... Shape image storage unit after initial coordinate conversion 603 ... Shape image display unit after initial coordinate conversion 621 ... Second captured image display unit 630 ... corresponding point instruction unit 631 ... corresponding point storage unit 632 ... coordinate conversion amount calculation unit 810 ... first captured image display unit 830 ... corresponding point instruction unit 831 ... corresponding point storage Unit 832 ... image conversion amount calculation unit 1100 ... corresponding point extraction 1101... First coordinate conversion amount storage unit 1102. Multiple color information pasting unit 1110... Second coordinate conversion amount storage unit 1200... Shape coordinate conversion unit 1210. Corresponding selection unit 1212 ... first coordinate conversion amount calculation unit 1410 ... first coordinate converted shape calculation unit 1411 ... first coordinate correspondence calculation unit 1412 ... first color information setting unit 1420 ... Second coordinate converted shape calculation unit 1421 ... second coordinate correspondence calculation unit 1422 ... second color information setting unit 1610 ... first coordinate conversion amount reading unit 1620 ... second coordinate conversion amount reading unit 1901: Second image color information pasting unit 1902: Colored shape image matching unit 1903 ... First image color information pasting unit 2100 ... Reliability imparting region 2101 ... Low reliability region 2102 ..High reliability area

Claims (12)

周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、
色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、
前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、
前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、を有し、
前記色情報貼付部は、前記第2画像を利用して求められる前記第1画像と前記形状情報との対応関係に基づいて、前記第1画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。
A shape information storage unit for storing shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape;
A first captured image storage unit that stores a first image captured by a first imaging unit capable of capturing color information;
A second captured image storage unit for storing a second image captured by a second imaging unit having a wider angle of view than the first imaging unit and capable of capturing color information;
The color information of the first image and the second image have a, and color information attachment unit affixed to said shape information,
The color information pasting unit pastes color information of the first image on the shape information based on a correspondence relationship between the first image obtained using the second image and the shape information. A three-dimensional shape measurement system.
周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、  A shape information storage unit for storing shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape;
色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、  A first captured image storage unit that stores a first image captured by a first imaging unit capable of capturing color information;
前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、  A second captured image storage unit for storing a second image captured by a second imaging unit having a wider angle of view than the first imaging unit and capable of capturing color information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、  A color information pasting unit that pastes color information of the first image and the second image on the shape information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報に基づいて前記第1画像及び前記第2画像を照合して、前記第1画像と前記第2画像とを対応させるための前記第1画像の画像変換量を算出する第1照合部と、  The image of the first image for matching the first image and the second image by matching the first image and the second image based on the color information of the first image and the second image A first verification unit for calculating a conversion amount;
前記第2画像及び前記形状情報の幾何学的な情報に基づいて、前記形状情報の座標系と前記第2画像の座標系とを対応させるための第2座標変換量を算出する第2照合部と、  Based on the geometric information of the second image and the shape information, a second verification unit that calculates a second coordinate transformation amount for associating the coordinate system of the shape information with the coordinate system of the second image When,
前記画像変換量に基づいて前記第1画像を前記第2画像に対応させて、前記第1画像及び前記第2画像を合成した合成画像を生成する画像合成部と、を有し、  An image combining unit that generates a combined image by combining the first image and the second image by causing the first image to correspond to the second image based on the image conversion amount;
前記色情報貼付部は、前記第2座標変換量に基づいて、前記合成画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることによって、前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit pastes the color information of the synthesized image on the shape information based on the second coordinate conversion amount, whereby the color information on the first image and the second image is added to the shape information. A three-dimensional shape measurement system characterized by being attached.
周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、  A shape information storage unit for storing shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape;
色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、  A first captured image storage unit that stores a first image captured by a first imaging unit capable of capturing color information;
前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、  A second captured image storage unit for storing a second image captured by a second imaging unit having a wider angle of view than the first imaging unit and capable of capturing color information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、  A color information pasting unit that pastes color information of the first image and the second image on the shape information;
前記第2画像及び前記形状情報の幾何学的な情報に基づいて、前記形状情報の座標系と前記第2画像の座標系とを対応させるための第2座標変換量を算出する第2照合部と、を有し、  Based on the geometric information of the second image and the shape information, a second verification unit that calculates a second coordinate transformation amount for associating the coordinate system of the shape information with the coordinate system of the second image And having
前記色情報貼付部は、前記第2座標変換量に基づいて前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付け、  The color information pasting unit pastes color information of the second image on the shape information based on the second coordinate conversion amount,
さらに、前記色情報貼付部によって色情報が貼り付けられた前記形状情報及び前記第1画像の色情報に基づいて、前記第1画像の座標系と前記形状情報の座標系とを対応させるための第1座標変換量を計算する第1座標変換量計算部を有し、  Further, based on the shape information to which color information is pasted by the color information pasting unit and the color information of the first image, the coordinate system of the first image and the coordinate system of the shape information are made to correspond to each other. A first coordinate conversion amount calculation unit for calculating the first coordinate conversion amount;
前記色情報貼付部は、前記第1座標変換量に基づいて、前記色情報貼付部によって色情報が貼り付けられた前記形状情報に前記第1画像の色情報を貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit pastes the color information of the first image on the shape information to which the color information is pasted by the color information pasting unit based on the first coordinate conversion amount. Dimensional shape measurement system.
周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、  A shape information storage unit for storing shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape;
色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、  A first captured image storage unit that stores a first image captured by a first imaging unit capable of capturing color information;
前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、  A second captured image storage unit for storing a second image captured by a second imaging unit having a wider angle of view than the first imaging unit and capable of capturing color information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、  A color information pasting unit that pastes color information of the first image and the second image on the shape information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報に基づいて前記第1画像及び前記第2画像を照合して、前記第1画像と前記第2画像とを対応させるための画像変換量を算出する第1照合部と、  Based on the color information of the first image and the second image, the first image and the second image are collated to calculate an image conversion amount for associating the first image with the second image. A first verification unit;
前記第2画像及び前記形状情報の幾何学的な情報に基づいて、前記形状情報の座標系と前記第2画像の座標系とを対応させるための第2座標変換量を算出する第2照合部と、  Based on the geometric information of the second image and the shape information, a second verification unit that calculates a second coordinate transformation amount for associating the coordinate system of the shape information with the coordinate system of the second image When,
前記第2座標変換量に基づき前記第2画像の座標系に変換された前記形状情報と、前記画像変換量に基づき前記第2画像に対応するように変換された第1画像との間で、対応点を選択する対応点選択部と、  Between the shape information converted to the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount and the first image converted to correspond to the second image based on the image conversion amount, A corresponding point selection unit for selecting corresponding points;
前記対応点選択部によって選択された前記第1画像の対応点を前記形状情報の対応点に一致させることによって、前記第1画像の座標系と前記形状情報の座標系とを対応させるための第1座標変換量を計算する第1座標変換量計算部と、を有し、  By matching the corresponding point of the first image selected by the corresponding point selecting unit with the corresponding point of the shape information, the first image for matching the coordinate system of the first image with the coordinate system of the shape information. A first coordinate conversion amount calculation unit for calculating one coordinate conversion amount;
前記色情報貼付部は、前記第1座標変換量に基づいて前記第1画像の色情報を前記形状情報に貼り付け、前記第2座標変換量に基づいて前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることによって、前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit pastes the color information of the first image on the shape information based on the first coordinate conversion amount, and the color information of the second image on the shape based on the second coordinate conversion amount. A three-dimensional shape measurement system, wherein the color information of the first image and the second image is pasted on the shape information by pasting on the information.
請求項4に記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to claim 4,
前記第2照合部は、  The second verification unit
前記第2座標変換量を予め計算し、  Pre-calculating the second coordinate transformation amount;
前記計算した第2座標変換量を記憶しておき、  Storing the calculated second coordinate transformation amount;
前記第1照合部は、前記画像変換量を予め計算し、  The first matching unit calculates the image conversion amount in advance,
前記対応点選択部は、前記予め計算された第2座標変換量に基づき前記第2画像の座標系に変換された前記形状情報と、前記予め計算された画像変換量に基づき前記第2画像に対応するように変換された第1画像との間で、対応点を選択し、  The corresponding point selection unit adds the shape information converted into the coordinate system of the second image based on the pre-calculated second coordinate conversion amount and the second image based on the pre-calculated image conversion amount. Select corresponding points with the first image converted to correspond,
前記第1座標変換量計算部は、  The first coordinate conversion amount calculation unit includes:
前記対応点選択部によって選択された前記第1画像の対応点を前記形状情報の対応点に基づいて、前記第1座標変換量を予め計算し、  Based on the corresponding points of the shape information, the first coordinate conversion amount is calculated in advance based on the corresponding points of the first image selected by the corresponding point selection unit,
前記計算した第1座標変換量を記憶しておき、  Storing the calculated first coordinate transformation amount;
前記色情報貼付部は、前記予め記憶された第1座標変換量を読み出し、前記読み出された第1座標変換量に基づいて前記第1画像の色情報を前記形状情報に貼り付け、前記予め記憶された第2座標変換量を読み出し、前記読み出された第2座標変換量に基づいて前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることによって、前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit reads the previously stored first coordinate conversion amount, pastes the color information of the first image on the shape information based on the read first coordinate conversion amount, By reading the stored second coordinate conversion amount and pasting the color information of the second image on the shape information based on the read second coordinate conversion amount, the first image and the second image A three-dimensional shape measurement system characterized by pasting color information on the shape information.
請求項4に記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to claim 4,
前記対応点選択部は、前記第2座標変換量に基づき前記第2画像の座標系に変換された前記形状情報、及び前記画像変換量に基づき前記第2画像に対応するように変換された第1画像を表示し、利用者から前記対応点の指示を受け付けることによって、前記対応点を選択することを特徴とする3次元形状計測システム。  The corresponding point selection unit is configured to convert the shape information converted into the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount and the second image converted to correspond to the second image based on the image conversion amount. A three-dimensional shape measurement system, wherein one image is displayed and the corresponding point is selected by receiving an instruction of the corresponding point from a user.
請求項4に記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to claim 4,
前記色情報貼付部は、  The color information pasting part is
前記第1座標変換量に基づいて前記形状情報を前記第1画像の座標系に変換する第1座標変換後形状計算部と、  A first coordinate-converted shape calculation unit that converts the shape information into the coordinate system of the first image based on the first coordinate conversion amount;
前記第1座標変換後形状計算部によって変換された前記形状情報の座標と前記第1画像の座標との対応関係を算出する第1座標対応算出部と、  A first coordinate correspondence calculation unit that calculates a correspondence relationship between the coordinates of the shape information converted by the shape calculation unit after the first coordinate conversion and the coordinates of the first image;
前記第1座標対応算出部によって算出された対応関係に基づいて前記第1画像の色情報を前記形状情報に付与する第1色情報設定部と、  A first color information setting unit that adds color information of the first image to the shape information based on the correspondence calculated by the first coordinate correspondence calculation unit;
前記第2座標変換量に基づいて前記形状情報を前記第2画像の座標系に変換する第2座標変換後形状計算部と、  A second coordinate-converted shape calculation unit that converts the shape information into the coordinate system of the second image based on the second coordinate conversion amount;
前記第2座標変換後形状計算部によって変換された前記形状情報の座標と前記第2画像の座標との対応関係を算出する第2座標対応算出部と、  A second coordinate correspondence calculation unit that calculates a correspondence relationship between the coordinates of the shape information converted by the shape calculation unit after the second coordinate conversion and the coordinates of the second image;
前記第2座標対応算出部によって算出された対応関係に基づいて前記第2画像の色情報を前記形状情報に付与する第2色情報設定部と、を有することを特徴とする3次元形状計測システム。  A three-dimensional shape measurement system, comprising: a second color information setting unit that adds color information of the second image to the shape information based on the correspondence calculated by the second coordinate correspondence calculation unit. .
請求項2から請求項4のいずれか一つに記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to any one of claims 2 to 4,
前記第2照合部は、  The second verification unit
前記第2座標変換量を予め計算し、  Pre-calculating the second coordinate transformation amount;
前記計算した第2座標変換量を記憶しておき、  Storing the calculated second coordinate transformation amount;
前記色情報貼付部は、前記記憶された第2座標変換量を読み出して前記形状情報に前記第2画像の色情報を貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit reads the stored second coordinate conversion amount and pastes the color information of the second image on the shape information.
請求項2から請求項4のいずれか一つに記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to any one of claims 2 to 4,
前記第2照合部は、第1方式、第2方式、及び第3方式のいずれかを用いて前記第2座標変換量を算出し、  The second verification unit calculates the second coordinate conversion amount using any one of the first method, the second method, and the third method,
前記第1方式では、  In the first method,
前記第2照合部は、前記形状情報及び前記第2画像の幾何形状が最も重なるような前記形状情報の座標変換量を前記第2座標変換量として算出し、  The second matching unit calculates, as the second coordinate conversion amount, a coordinate conversion amount of the shape information such that the shape information and the geometric shape of the second image overlap most,
前記第2方式では、  In the second method,
前記第2照合部は、  The second verification unit
前記形状情報及び前記第2画像から特徴点及びエッジ情報の少なくとも一方を抽出し、  Extracting at least one of feature points and edge information from the shape information and the second image;
前記抽出した特徴点及びエッジ情報の少なくとも一方が前記形状情報及び前記第2画像間で一致する前記形状情報の座標変換量を前記第2座標変換量として算出し、  Calculating at least one of the extracted feature points and edge information as the second coordinate conversion amount, the coordinate conversion amount of the shape information that matches between the shape information and the second image;
前記第3方式では、  In the third method,
前記第2照合部は、  The second verification unit
予め設定され、前記形状情報を前記第2画像の座標系に大まかに一致させる初期変換量に基づいて前記形状情報を変換し、  Converting the shape information based on an initial conversion amount that is preset and roughly matches the shape information to the coordinate system of the second image;
前記変換された形状情報及び前記第2画像を表示し、  Displaying the transformed shape information and the second image;
前記表示された形状情報及び前記第2画像の対応点の指示を利用者から受け付け、  Accepting an indication of the displayed shape information and corresponding points of the second image from the user,
前記指示を受け付けた対応点が一致するような前記形状情報の座標変換量を前記第2座標変換量として算出することを特徴とする3次元形状計測システム。  A three-dimensional shape measurement system characterized in that a coordinate conversion amount of the shape information such that corresponding points having received the instructions match is calculated as the second coordinate conversion amount.
請求項2又は請求項4に記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to claim 2 or 4,
前記第1照合部は、第4方式、第5方式、及び第6方式のいずれかを用いて前記画像変換量を算出し、  The first matching unit calculates the image conversion amount using any one of a fourth method, a fifth method, and a sixth method,
前記第4方式では、  In the fourth method,
前記第1照合部は、前記第1画像及び前記第2画像の色情報が最も重なる位置までの前記第1画像の変換量を前記画像変換量として算出し  The first collation unit calculates a conversion amount of the first image up to a position where color information of the first image and the second image overlaps most as the image conversion amount.
前記第5方式では、  In the fifth method,
前記第1照合部は、前記第1画像及び前記第2画像から特徴点を抽出し、前記抽出した特徴点が一致する位置までの前記第1画像の変換量を前記画像変換量として算出し、  The first matching unit extracts feature points from the first image and the second image, calculates a conversion amount of the first image up to a position where the extracted feature points match as the image conversion amount,
前記第6方式では、  In the sixth method,
前記第1照合部は、  The first verification unit
前記第1画像及び前記第2画像を表示し、  Displaying the first image and the second image;
前記表示された第1画像及び第2画像の対応点の指示を利用者から受け付け、  An instruction of corresponding points of the displayed first image and second image is received from a user;
前記指示を受け付けた対応点が一致する位置までの前記第1画像の変換量を前記画像変換量として算出することを特徴とする3次元形状計測システム。  A three-dimensional shape measurement system characterized in that a conversion amount of the first image up to a position where corresponding points having received the instructions coincide is calculated as the image conversion amount.
請求項1から請求項8のいずれか一つに記載の3次元形状計測システムであって、  The three-dimensional shape measurement system according to any one of claims 1 to 8,
前記形状計測部の計測結果は点の集合であり、  The measurement result of the shape measuring unit is a set of points,
当該点と点との間の領域をメッシュで接続することによって補間し、又は、当該点と点との間の領域を曲面で近似することによって補間する形状補間部を有することを特徴とする3次元形状計測システム。  3. A shape interpolation unit that interpolates by connecting a region between the points with a mesh or interpolates by approximating a region between the points with a curved surface 3 Dimensional shape measurement system.
周囲の3次元形状を計測可能な形状計測部によって計測された形状情報を記憶する形状情報記憶部と、  A shape information storage unit for storing shape information measured by a shape measurement unit capable of measuring a surrounding three-dimensional shape;
色情報を撮像可能な第1撮像部によって撮像された第1画像を記憶する第1撮像画像記憶部と、  A first captured image storage unit that stores a first image captured by a first imaging unit capable of capturing color information;
前記第1撮像部より画角が広く、色情報を撮像可能な第2撮像部によって撮像された第2画像を記憶する第2撮像画像記憶部と、  A second captured image storage unit for storing a second image captured by a second imaging unit having a wider angle of view than the first imaging unit and capable of capturing color information;
前記第1画像及び前記第2画像の色情報を前記形状情報に貼り付ける色情報貼付部と、  A color information pasting unit that pastes color information of the first image and the second image on the shape information;
前記第1画像の輝度値を、前記形状計測部の計測精度の信頼度として計算する信頼度計算部と、  A reliability calculation unit that calculates a luminance value of the first image as a reliability of measurement accuracy of the shape measurement unit;
前記信頼度計算部によって計算された信頼度を前記第1画像に付与する信頼度付与部と、を有し、  A reliability adding unit that applies the reliability calculated by the reliability calculating unit to the first image;
前記色情報貼付部は、前記第1画像の信頼度を示す色情報を前記形状情報に貼り付けることを特徴とする3次元形状計測システム。  The color information pasting unit pastes color information indicating the reliability of the first image on the shape information.
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