JPH0498106A

JPH0498106A - ３次元形状計測方法

Info

Publication number: JPH0498106A
Application number: JP21601790A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tamamura; 玉邑　嘉章
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1992-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は符号系列に従って色またはスリット開口幅、照
明輝度等を変化させたスリット列により構成される格子
パターンを被計測物体に投影し、当該物体を撮像した画
像のスリット像とその符号を検出することによって、非
接触で３次元物体の位置と形状を計測する方法に関する
。

（従来の技術）従来より、物体の３次元位置や形状を計測するための種
々の技術が開発されてきている。とくに光を用いた計測
法は非接触で計測できることから、工業、医療などの分
野で広く利用されている。

この種の計測法にも種々の方法があるが、スポット光や
スリット光を物体に照射して撮像した光像の位置から３
次元位置を計測する方法、格子パターンを照射した物体
を同様な格子を通して観測するモアレ法、などが従来か
らの代表的な方法である。

しかしながら、前者の方法では、スポット光やスリット
光を走査してその都度画像を撮像しなければならないた
め、計測に時間がかかり、動いている物体の計測などが
困難であるという問題があり、また後者のモアレ法では
、物体の凹凸の判別や、位置や形状の絶対計測が難しい
という問題がある。

上記の問題を解決する方法として、空間的または時間的
に符号化したパターン光を被計測物体に投影する方法が
提案されている。これらの方法では、被計測物体を撮像
した画像から光像の符号を解読し、それぞれの光像が投
影パターンのどの部分からの光によるものであるかを対
応づけるようになされており、この結果三角法により物
体の３次元位置や形状の絶対計測が可能になる。

上記の空間的に符号化したパターンを投影する方法には
、スリット列を透過光の像の濃度、スリット開口幅、ス
リット長などの変化により特徴づけて符号化する方法（
Ａ）や、透過率や色が一定に変化するようにしたパター
ンを用いる方法（Ｂ）などがある。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の前者の方法（Ａ）では、撮像した画像か
ら検出した夫々のスリット像の色や濃度。

スリット開口幅やスリット長などの特徴から符号を抽出
し、これを復号して投影したスリットと対応づけを行う
ことにより物体の３次元位置や形状を計測する。しかし
、この方法では、スリット列を使用しているため、スリ
ットが投影されている部分しか計測できないために、物
体の形状を把握しにくいという問題がある。

これに対して、後者の方法（Ｂ）では透過率や色が一定
に変化するようにしたパターンを用い、撮像した画像の
輝度や色により、投影パターンに対応づける方法をとっ
ているため、パターンが投影された物体が観測できるか
ぎり、物体上の任意の点の３次元位置を計測することが
できるという特徴がある。ただし、この方法では画像か
ら輝度や色のわずかの変化を識別する必要があるため、
撮像装置のノイズの影響を受は易いという問題がある。

また、前者方法（Ａ）の符号化スリット列を用いるのに
比べて、計測できる物体の大きさも制限される。

一方、複数の符号化したパターン光を時系列的に投影す
る方法（Ｃ）でも、種々の符号化方法が提案されている
。この方法の大きな問題は、時系列的に複数の画像を観
測する必要があるため、動きの早い物体などに適用する
のが難しいことである。

（発明の目的）本発明は上述した従来の方法（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）
の問題点を解決し、スリット列により構成される格子パ
ターンが被計測物体に投影されている物体の一部のみで
なく、パターン投影及び撮像観測可能であるような領域
については、−様にかつ高速に非接触で計測できる３次
元形状計測方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し目的を達成するため、符号系
列に従って色の照明輝度が横のピッチ方向に一定の割合
で変化するように特徴づけたスリット列で構成される符
号化格子パターンを被計測物体に投影し、これを撮像し
た画像からのスリット像を検出し、色輝度値を比較して
色符号を抽出し、その抽出したスリット像の色符号の系
列を復号することにより、各々のスリット像を投影格子
のスリットに対応づける第１の工程と、該工程でもって
対応づけられたスリット像に含まれる点に対して、当該
スリット像の色符号に対応する色成分の輝度値を計測し
、当該スリット像内の極大／極小輝度値とから、上記画
像内の点の位置を上記投影格子パターン面上の位置に対
応づける第２の工程とにより被計測物体の位置と形状を
計測することを特徴とする。

（作　用）本発明は符号系列に従って色、またはスリット開口幅、
照明輝度等を変化させたスリット列により構成される格
子パターンを被計測物体に投影し、これを撮像して得ら
れる画像から、輝度の最も高いスリット像を検出して、
その特徴から符号を抽出し、復号によりこれらを投影パ
ターンのスリントに対応づけることにより、スリット像
上の点の３次元位置を計測するとともに、スリット像の
間隔部分の点については、その点の輝度や像などの特徴
を検出し、隣接するスリット像の計測値を補間すること
により、３次元位置を定める。

この結果、スリットが投影されている物体の部のみでな
く、パターン投影および撮像観測可能であるような領域
については、物体の大きさに制限されることなく一様に
計測することができるほか、高速な３次元物体の計測方
法を実現することができる。

（実施例）第１図は本発明方法を実施するための計測装置の基本的
な構成図である。図において、ｌは格子パターン３を被
計測物体０に投影するための投影装置、２は被計測物体
を観測するための撮像装置、３はスリット列などより成
る格子パターン、Ｌｌ。

Ｌ２はそれぞれ投影装置１の投影レンズおよび撮像装置
２の撮像レンズである。図のように構成された装置によ
り、３次元計測を行う原理を簡単に説明する。

図に示すように、格子パターン３のあるスリットｐ　を
通った光が、投影レンズＬ１により被測定物体Ｏ上に投
影された像の位置をｐ、とする。

この像が撮像装置２において、撮像レンズＬ　２を通し
て、撮像面Ａ」−の点ｐに結像しているとする。このと
き、点ｐ、の像の撮像面Ａ上での位置Ｘ、を計測するこ
とにより、被計測物体Ｏ」二の点ｐ１の３次元座標が算
出できる。図のように、投影レンズＬｌの中心を原点に
、光軸をＺ軸とする座標系を定めると、点ｐ１の座標値
（Ｘ、、Ｙ、。

Ｚ、）は次式により与えられる。

ただし、Ｑｌは投影レンスＬ１と格子パターン３間の距
離、Ｑ２は撮像レンズＬ　２と撮像面Ａ間の距離、Ｄは
投影レンズＬｌと撮像レンズＬ　２の中心間の距離であ
る。また、ｕｌは格子パターン３中で注目しているスリ
ットｐ１と投影レンズＬｌの光軸との間の距離であり、
格子パターン３のピッチをｐ、投影レンズＬ１の光軸か
ら数えたスリットｐ１の番号を１とすると、ｕＨ＝ｐＸ
ｉである。

第１図の計測装置により物体の３次元位置や形状を計測
を行うためには、（１）式から明がな如く、撮像したス
リット像の座標値ｘ１と、投影されたスリットの格子パ
ターン３の面一１−での座標値ｕ１もしくはスリット番
号１が測定されなければならない。このとき、投影格子
パターン３が多数のスリットから構成されていると、撮
像されたスリット像が、それぞれ投影格子のどのスリッ
トに対応しているかを知らなければならない。

第２図は本発明の一実施例である第１図の格子パターン
３の構成例である。第２図（ａ）に示すように、格子は
一定の間隔ｐを有するスリット列で構成され、一定の符
号系列、例えば３次元の最大長系列符号に従って、それ
ぞれＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色で特徴づけされてい
る。

また、同図（ｂ）に示すように、スリットとスリットの
間隔は、左側のスリットの色の照明輝度が一定の割合で
変化するように色づけされている。

このようにして構成された格子パターンを、第１図の計
測装置によって物体上に投影し、撮像装置２によって画
像を撮像する。

第３図は撮像装置２によって得られた画像の一例及び輝
度レベルの変化例であって、第３図（ａ）は第２図（ａ
）の如き格子パターンを投影した物体の画像（これを格
子像とよぶ）の例を、第３図（ｂ）は当該画像の縦方向
（Ｘ方向）の位置を一定（ｙｐ）にして、Ｒ（赤）成分
を横方向（Ｘ方向）に走査したときの輝度レベルＴＲの
変化の例を、それぞれ示したものである。ただし、対象
物体は、色や模様の変化がなく、光学的な特性が均一で
あるとする。

次に第３図（ａ）の如き画像から、被計測物体Ｏが３次
元物体の３次元位置および形状を算出する方法について
説明する。対象の被計測物体の表面に色や模様がなく、
光学的に均一ならば、第３図（ｂ）の如き、第３図（ａ
）の画像のＲ成分をＸ方向にＩＩ走査して得られた輝度レベルＩＲは、第２図の格子パタ
ーンの光学的な特性を反映し、周期的に変化している。

第３図（ｂ）は、Ｒ成分について輝度レベルＩＲの変化
の例であるが、Ｇ成分およびＢ成分の輝度レベルも、図
と同様に周期的に変化する。従って、ＲＧＢ各成分のど
れかの輝度レベルが極大になるような位置を求め、この
位置におけるＲＧＢ各成分の輝度レベルを比較すること
により、各々のスリット像の色符号を抽出することがで
きる。

このようにして抽出された、第３図（ａ）の格子像全体
の色符号系列と、第２図（ａ）の投影格子パターンの符
号系列とから、それぞれ符号長の長さの部分符号系列を
取り出して、これらが一致するかどうかを調べる。

上述のように、投影格子パターンが最大長系列符号等で
符号化されてい・れば、符号系列中に符号長の長さの部
分系列は、ただ−度しか現れない。

従って、各々の部分系列が一致すれば、当該部分系列に
含まれるスリット像は、一致した投影格子パターンの部
分系列のスリットに、各々対応していることになる。こ
のような処理は復号と呼ばれ、空間的に符号化した格子
を投影する方法では、基本的なものである。

この復号処理により、各々のスリット像を投影格子に対
応づけることができ、（１）式から当該スリットが投影
された物体の３次元座標が求められる。しかしながら、
このようにして計測できるのは、投影されたスリット像
に沿った物体上の点である。すなわち、スリットとスリ
ットの間隙にある物体上の点は、上記の復号処理からで
は、計測することができない。

一方、第２図（ｂ）に示したように、スリット間隙は色
で特徴づけされているが、その際、左端の色の照明輝度
が最大でかつ、右端の色の照明輝度が最小となるように
し、それらの間は一定の割合で照明輝度が変化するよう
になされている。

このような投影格子パターンの照明輝度の変化に対応し
て、第３図の撮像画像の輝度レベルも変化し、第３図（
ｂ）のように、スリット像の輝度しベルＪＲには、左端
に極大値が、右端に極小値が現れる。

いま、上記の復号処理によって投影格子に対応づけられ
た、１番目のスリット像に着目する。当該スリット像の
色符号に相当する色成分の画像（例えばＲ成分の画像）
を走査して、第３図（ｂ）に示すように、着目している
スリット像の極大値と極小値の輝度レベルを求め、これ
をそれぞれ■１．。

Ｉｉｍとし、画面上でのＸ座標値を、それぞれＸｉｐ。

ｘｌｆｆｌとする。着目しているスリット像は、上記の
復号処理により、投影格子スリットに対応づけられてい
るから、第１図の投影格子パターン３の面上における当
該スリット間隙の両端の座標値ｕ１．。

Ｕｌｌ、ｌが自明であり、これのスリット間隙の両端は
、上記のスリット像の極大／極小の輝度レベルをとる点
Ｘｉ、、Ｘｉｍに、はぼ対応している。

従って、Ｘｉ、≦Ｘ１ＸくＸｉｍであるような、画像面
上の任意のＸ座標値の点の輝度レベルが’ｉｘであると
き、この点の投影格子パターン３面上の座標値しｉｘは
、次式により推定できる。

ｕｉｐ　　　”ｉｍ゛・””　　Ｉｔｐ　　Ｉｉｍ（Ｉ　ｉｘ　　Ｉ　１ｍ）　＋　ｕ　ｉｍ　）’　　＋
＋＋＋＋・（２）従って、（１）式より物体の３次元位
置を求めることができ、第１図のＺ座標について示すと
、Ｚ　１ｘ　＝Ｄ　Ｑ　＋　Ｑ　−／　（ｕ　１　ｘ　
Ｑ　＋　＋ｘｔ　ｘ　Ｑ＋　）　　　　　”　・・”　
（”　）となる。

以上説明したように、第２図の如く構成された格子パタ
ーン３を被計測物体０に投影し、これを撮像して第３図
の如き１枚の画像を得ることにより、スリット像に沿っ
た物体」−の点ばかりでなく、スリット像の間隙にある
任意の物体上の点の３次元位置も計測できることになる
。

上記の場合、第２図（ａ）のようなスリット間隙の照明
輝度を変化させた投影格子パターンを使用したこの方法
によれば１枚の撮像画像のみから、対象物体の３次元位
置を計測できるという特徴がある。しかし、一方で第３
図（ｂ）のような画像の輝度レベルの変化は、第１図の
計測装置の光学系。

物体の奥行きや光学的な性質など、様々な要因によって
影響を受けるため、投影格子パターンの照明輝度の変化
を忠実に反映しなくなることがある。

このような場合には、上述のスリット像の輝度レベルが
極大または極小になる画像上の点Ｘｉ、。

ｘｌＩｎと、投影格子のスリット間隙の両端点Ｕ、、。

ｕ、ｍとの対応に誤差が生ずるため、−上記（２）式お
よび（３）式に基づいた３次元位置の算出が困難になる
。

本発明は、このような問題を解決するため、第４図に本
発明の他の実施例による格子パターンの構成例を示す。

これは被計測物体に投影するための投影格子パターンの
構成例である。ここでは、図に示すように、２種類の投
影パターンを使用する。第４図（ａ）は、オン／オフの
繰り返しより成るスリット列の投影格子であり、従来の
方法と同様に符号系列に従って、色づけされている。第
４図（ｂ）は、一定の割合で照明輝度が変化するように
なされたパターンであって、例えば、図の例では左から
右に照明輝度が減少するようになされ、これが２回繰り
返されている。第４図（Ｃ）は投影パターンの横方向に
対する照明輝度の変化を示した図である。

第４図（ａ）および（ｂ）のように構成された２種類の
パターンを被計測物体Ｏに別々に投影し、画像を撮像す
る。この時撮像した画像と、その画像を走査して得られ
た輝度レベルの変化の例を第５図に示す。図において、
（ａ）は色で符号化した格子パターンを投影した時の画
像の例であり、（ｂ）は当該画像を横方向（Ｘ方向）に
走査したときの、ＲＧＢ色成分の輝度レベルの変化の例
、（ｃ）は第４図（ｂ）の照明輝度を変化させたパター
ンを投影して得られた画像を、（ｂ）と同様な位置で走
査したときの、輝度レベルの変化の例である。

第４図（ａ）の符号化格子パターンを投影して得られた
第５図（ａ）の如き画像から、スリット像が投影されて
いる物体表面の３次元座標を計測する方法は、既知であ
る。すなわち、第５図（＝）の画像を横方向に走査する
と、（ｂ）に示すようにスリット像に対応して、周期的
に山谷が現れるため、輝度レベルの山の部分の中心位負
からスリット像の中心画像座標を、当該画像座標のＲＧ
Ｂ成分の比較により色符号を、それぞれ抽出することが
できる。抽出した色符号を並べた符号系列を」二記と同
様な復号処理によって、投影格子のスリットに対応づけ
ることができる。

一方、第４図（ｂ）の如き照明輝度が一定の割合で変化
するようなパターンを投影した画像を走査すると、第５
図（Ｃ）のように輝度レベルが変化する。対象とする被
計測物体○の表面の光学的な性質が均一であるなら、こ
のような輝度レベルの変化は、被計測物体の位置および
形状に依存している。従って、第５図（ｂ）から抽出し
て隣接するスリット像の画面座標が、Ｘ□＋ｘｉ＋＋で
あり、かつ、上記復号処理により、これらの投影格子面
での座標が、ｕｉ＋　ｕｉ＋＋であることがわかったと
すると、ｘ１≦Ｘ≦Ｘｉ＋、であるような画面座標に対
応する投影路面での座標値Ｕは、輯）式と同様に、ただ
し、Ｉ　ｉ＋　　’ｉ＋１＋　　ＩｘはそれぞれＸｉ。

ＸＨ＋、、ｘにおける輝度レベルである。すなわち、互
いに隣接したスリット像に対応するスリットの投影格子
面座標から、これらのスリット像の間隙の任意の点の格
子面座標が算出できるので、（１）式により被計測物体
の３次元位置を求めることができることになる。

以上説明したように、符号化格子パターンと、一定の割
合で照明輝度が変化するようになされたパターンをそれ
ぞれ被計測物体に投影して、各々に対して画像を撮像す
ることにより、これらの画像から、被計測物体の３次元
座標や形状を計測することができる。

また、本実施例では、一定の割合で照明輝度が変化する
パターンを投影した画像の輝度レベルの変化を抽出すれ
ばよいので、第２図の実施例の場合のように、輝度レベ
ルの極大／極小を検出するときに生ずる誤差の問題がな
いという利点がある。

上記の方法においては、画像を走査した輝度データから
、連続したスリット像位置の輝度レベルの差を正確に計
測することが必要である。しかしながら、画像の輝度レ
ベルは、計測装置の電気的特性や、計測条件、被計測物
体の性質などの影響を受けやすいために、これらの影響
をできるだけ小さくするように、投影するパターンを選
択する必要がある。

これには、■照明輝度の変化の割合の大きいパターンを
使用し、ノイズによる影響を小さくする。

■対象物体の色や模様による影響を避けるため、例えば
均一な照明輝度のパターンを投影した画像を用いる。な
どの方法がある。これらについて、以下に具体的に説明
する。

第１図の計測装置において、格子パターンの投影装置ｌ
の光源の明るさは決まっているので、パターンの照明輝
度の変化の割合を大きくするには、投影パターン面を細
かく分割して、分割した範囲で照明輝度が最大から最小
まで変化するようにするのがよい。しかし、上記第２図
の実施例で述べたように、光学系によるコントラストの
低下などの影響によって、画像から輝度が極大／極小に
なるような位置や輝度レベルを正確に求めることが困難
である。

これを解決するための投影パターン例を第６図に示す。

同図（ａ）、　（ｂ）は、第４図（ｃ）と同様に、投影
パターンの横方向に対する照明輝度の変化を示したもの
であり、最大照明輝度をとる位置が交互に異なるように
なされている。一方、第４図の他の実施例と同様に、色
などで符号化した格子パターンを投影した画像を処理す
ることにより、スリット像の投影格子面座標値し、が求
められる。

また、隣接したスリット像間にある任意の点に対応する
投影格子面座標値ｕＸは、照明輝度が一定の割合で変化
する投影パターンを照射した画像の輝度レベルを計測す
ることにより、（４）式に従って求められる。上記２種
類の投影パターンをそれぞれ物体に照射した画像を撮像
し、これらの画像から輝度レベルを計測するに際して、
着目しているスリット像の格子面座標値が、照明輝度が
極大／極小となる位置よりも遠い投影パターンに対応す
る画像を選択する。

すなわち、第６図の例において、スリット像の格子面座
標値ｕ１が、ｕ、≦ｕ　１（ｕ　２のときには、パター
ン（ａ）に対応する画像を、ｕ２≦ｕ　１（ｕ　、のと
きにはパターン（ｂ）に対応する画像を、・・・・、の
如く選択し、当該画像から、（４）式に必要な輝度レベ
ルを計測する。以上の手段により、投影パターンの照明
輝度の極大／極小付近を避けて、計測が可能になる。

なお、上記の例では第６図の如き２種類の投影パターン
を別々に照射した２枚の画像を使用したが、第６図（ａ
）、　（ｂ）のパターンにそれぞれ異なった色を割り当
てることにより、色パターンを構成すれば、当該色パタ
ーンを照射した１枚の色画像を撮像するだけでよい。た
だし、この場合には、色分離の完全な撮像装置などを用
いることにより、当該色画像から第６図の２種類パター
ンに対応する画像が抽出できることが必要である。

一方、画像の輝度レベルは照明光ばかりでなく対象とす
る被計測物体の色や模様にも大きく影響されている。こ
の種の影響を除くには、例えば、照明輝度が均一になる
ようなパターンを投影した画像を基準として、輝度レベ
ルを補正する。すなわち、上記輯）、　（３）、　（４
）式における画像の輝度レベル■を、計測すべき画像の
輝度レベルと、前記均一な照明輝度の投影パターンを照
射した画像の輝度レベルとの比に置き換えればよい。

なお、以上の説明では第１図のパターン投影装置および
撮像装置の構成に関しては、言及しなかったが、例えば
、パターン投影装置に電子的な制御が可能な投影型プロ
ジェクタを、撮像装置にＴＶカメラを用い、それぞれコ
ンピュータに接続して、投影パターンの制御や、カメラ
から入力した画像の処理を行えば、高速な計測を期待で
きる。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、符号化格子パター
ンを被計測物体に投影して、これを撮像した画像をもと
に、物体の３次元的な位置や形状を計測するに際して、
照明輝度が一定の割合で変化するようなされたパターン
を同時に投影することにより、上記格子パターンのスリ
ット光が投影されている部分ばかりでく、画像内に撮像
されている、スリット光とスリット光の間の物体表面の
任意の位置をも、計測することができる。

すなわち、従来の方法では、上記符号化格子パターンの
スリット光に沿った計測しかできないため、被計測物体
全体の形状を把握することが難しいという問題があり、
これに対処するために、例えば、計測したスリットデー
タを補間して欠落した形状データを推定するなどの手段
がとられる。

しかし、この場合、補間によりどのように推定するかが
難しい問題であるし、またその処理にも時間がかかるこ
とになる。これに対して本発明では、上記のような補間
処理を行わないで、スリット間のデータを直接計測する
ことができることになる。

また、本発明によれば、符号化格子などの数値の投影パ
ターンを対象物体に投影した画像を、撮像するだけでよ
いので、写真として記録することも容易である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明方法を実施するための計測装置＝２４の基本的な構成図、第２図は本発明の一実施例である第
１図の格子パターンの構成例を示す図、第３図は第１図
の撮像装置に得られた画像の一例及び輝度レベルの変化
例を示す図、第４図は本発明の他の実施例による第１図
の格子パターンの構成例を示す図、第５図は第４図の２
種類の格子パターンを物体に投影したときの画像の一例
及び輝度レベルの変化例を示す図、第６図は周期的に照
明輝度を一定の割合で変化させた２種類の投影パターン
の照明輝度分布の一例である。 ■　・・・投影装置、　２　・・・撮像装置、　３格子
パターン、　○・・・被計測物体、Ｌｌ　・・・投影レ
ンズ、　Ｌ２　・・・撮像レンズ。特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）符号系列に従って色の照明輝度が横のピッチ方向
に一定の割合で変化するように特徴づけたスリット列で
構成される符号化格子パターンを被計測物体に投影し、
これを撮像した画像からのスリット像を検出し、色輝度
値を比較して色符号を抽出し、その抽出したスリット像
の色符号の系列を復号することにより、各々のスリット
像を投影格子のスリットに対応づける第１の工程と、該
工程でもって対応づけられたスリット像に含まれる点に
対して、当該スリット像の色符号に対応する色成分の輝
度値を計測し、当該スリット像内の極大／極小輝度値と
から、上記画像内の点の位置を上記投影格子パターン面
上の位置に対応づける第２の工程とにより被計測物体の
位置と形状を計測することを特徴とする３次元形状計測
方法。
（２）符号系列に従って色またはスリット開口幅、照明
輝度等の変化により特徴づけたスリットが等間隔に配置
された第１の符号化格子投影パターンと照明輝度が横の
ピッチ方向に一定の割合で変化するように特徴づけた第
２の投影パターンを用い、上記第１の符号化格子投影パ
ターンを被計測物体に投影し、これを撮像した第１の画
像から各々スリット像を検出し、上記色またはスリット
開口幅、照明輝度等の特徴を比較することにより符号を
抽出し、その抽出したスリット像列の符号系列を復号し
て各々のスリット像を上記第１の符号化格子投影パター
ンのスリットに対応づける第１の工程と、上記第２の投
影パターンを被計測物体に投影し、これを撮像した第２
の画像を得、当該画像の任意の点における輝度値と当該
任意の点に隣接する上記第１の画像における２本のスリ
ット像の位置に各々対応する第２の画像の輝度値により
、第２の画像の任意の点を符号化格子投影パターン面の
位置に対応づける第２の工程とにより被計測物体の位置
と形状を計測することを特徴とする３次元形状計測方法
。
（３）周期的に照明輝度が横のピッチ方向に一定の割合
で変化するように特徴づけた第２の投影パターンと、該
第２の投影パターンにおける上記照明輝度の周期的な変
化の位置を移動することによって構成された第３の投影
パターンとを用い、当該第２及び第３の投影パターンを
各々被計測物体に投影し、第２及び第３の画像を撮像し
、前記請求項（２）記載の第１の工程により第１の符号
化格子投影パターンの隣接するスリットに各々対応づけ
られた第１の画像内の隣接したスリット像及び当該スリ
ット像間の任意の点における画像の輝度値について、上
記対応づけられた符号化格子投影パターン面のスリット
の位置が、上記第２および第３の投影パターン面におい
て、照明輝度が極大もしくは極小値付近とならないよう
な、上記第２もしくは第３の投影パターンに対する第２
もしくは第３の画像を選択してそれぞれ計測し、上記画
像内の任意の点を前記第１の符号化格子投影パターン面
上の位置に対応づける第２の工程により被計測物体の位
置と形状を計測することを特徴とする３次元形状計測方
法。