JPH10228542A - 三次元計測方法及びその装置 - Google Patents
三次元計測方法及びその装置Info
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- JPH10228542A JPH10228542A JP9042857A JP4285797A JPH10228542A JP H10228542 A JPH10228542 A JP H10228542A JP 9042857 A JP9042857 A JP 9042857A JP 4285797 A JP4285797 A JP 4285797A JP H10228542 A JPH10228542 A JP H10228542A
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- contour
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Abstract
(57)【要約】
【目的】三次元画像処理において、３枚の画像の輪郭を
それぞれ複数の集合に分けることで、画像間の特徴点の
対応付けを正確かつ迅速に行うことによる、３次元計測
を目的とする。 【構成】異なる位置にある互いに平行な光軸を持つ、３
台のカメラで撮影したそれぞれの画像内の被写体の輪郭
を、強度、境界色の特徴を用いて複数の集合に分割し、
この際、それぞれの画像において対応する特徴点の輪郭
は、共に同じ輪郭の集合にあるという仮定を用いて特徴
点のマッチングを行い、対象物の３次元計測を行う。
それぞれ複数の集合に分けることで、画像間の特徴点の
対応付けを正確かつ迅速に行うことによる、３次元計測
を目的とする。 【構成】異なる位置にある互いに平行な光軸を持つ、３
台のカメラで撮影したそれぞれの画像内の被写体の輪郭
を、強度、境界色の特徴を用いて複数の集合に分割し、
この際、それぞれの画像において対応する特徴点の輪郭
は、共に同じ輪郭の集合にあるという仮定を用いて特徴
点のマッチングを行い、対象物の３次元計測を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元計測装置に係
わり、特に、複数の３次元画像から奥行き情報を持った
３次元情報に変換する画像処理系を有する３次元計測装
置に関する。
わり、特に、複数の３次元画像から奥行き情報を持った
３次元情報に変換する画像処理系を有する３次元計測装
置に関する。
【０００２】
（１）２台のカメラによって撮影した観測対象物の２枚
の画像間において、対応する特徴点を手動で入力するこ
とで対象物の２次元画像情報を３次元位置、形状取得す
る装置。 （２）２台のカメラによって観測対象物を撮影し、撮影
画像中の輪郭等の特徴点を識別することにより画像間の
マッチング点を決定し、観測対象物の３次元位置、形状
を取得する装置。 （３）２台のカメラによって撮影した観測対象物の２枚
の画像間において、分割された画像フレームをスキャニ
ングし、最大相関係数をとる画像フレームからマッチン
グする点を算出することで、観測対象物の３次元位置、
形状を取得する装置。
の画像間において、対応する特徴点を手動で入力するこ
とで対象物の２次元画像情報を３次元位置、形状取得す
る装置。 （２）２台のカメラによって観測対象物を撮影し、撮影
画像中の輪郭等の特徴点を識別することにより画像間の
マッチング点を決定し、観測対象物の３次元位置、形状
を取得する装置。 （３）２台のカメラによって撮影した観測対象物の２枚
の画像間において、分割された画像フレームをスキャニ
ングし、最大相関係数をとる画像フレームからマッチン
グする点を算出することで、観測対象物の３次元位置、
形状を取得する装置。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）の方法で
は、対応する特徴点を手動で入力する必要があり、正確
な計測を行うためには多くの対応点を手動で入力しなく
てはならず3次元計測に時間がかかる。また上記（２）
の方法では、特徴点を識別することにより対象物の位
置、形状を計測するので、１枚の画像中では観測対象物
がそれぞれの画面のどこに現れているのかを識別するこ
とが困難であり、これが実用化の壁となっている。さら
に、上記（３）の方法では、分割された画像フレーム間
における最大相関係数からマッチングする画像フレーム
を算出するので、点と点のマッチングとしては正確では
なく、また算出には多くの計算時間を要してしまう。上
記方法では、いずれも画像間における点と点の対応を、
高速かつ正確に行うことは不可能である。
は、対応する特徴点を手動で入力する必要があり、正確
な計測を行うためには多くの対応点を手動で入力しなく
てはならず3次元計測に時間がかかる。また上記（２）
の方法では、特徴点を識別することにより対象物の位
置、形状を計測するので、１枚の画像中では観測対象物
がそれぞれの画面のどこに現れているのかを識別するこ
とが困難であり、これが実用化の壁となっている。さら
に、上記（３）の方法では、分割された画像フレーム間
における最大相関係数からマッチングする画像フレーム
を算出するので、点と点のマッチングとしては正確では
なく、また算出には多くの計算時間を要してしまう。上
記方法では、いずれも画像間における点と点の対応を、
高速かつ正確に行うことは不可能である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記に鑑み本発明は、観
測対象物を撮影する、互いに平行な光軸を持ち、カメラ
の相対位置方向が水平方向及び垂直方向に並設された少
なくとも３台のカメラ等の複数の撮影手段、或いは、そ
れに相当する位置を移動して観測対象物を撮影する撮影
手段と、これら撮影データのグレースケール画像データ
もしくはカラー画像データとして記憶する第１、第２及
び第３の画像メモリ手段と、前記第１、第２および第３
の画像メモリ手段の各画像データを、輪郭の種類によっ
てフィルタリングをおこなう処理装置と、輪郭の種類で
フィルタリングされた輪郭画像を記憶する、第4、第5及
び第6の画像メモリ手段と、上記フィルタリングされた
第4、第5、及び第6の輪郭画像から、観測対象物のマッ
チング点の移動量を算出し、あらかじめ設定された前記
撮影手段の焦点深度および３つの撮影手段の設置パラメ
ータとを用いて前記観測対象物の３次元位置を求める３
次元位置演算手段と、を備える３次元位置計測装置を提
案するに至ったものである。
測対象物を撮影する、互いに平行な光軸を持ち、カメラ
の相対位置方向が水平方向及び垂直方向に並設された少
なくとも３台のカメラ等の複数の撮影手段、或いは、そ
れに相当する位置を移動して観測対象物を撮影する撮影
手段と、これら撮影データのグレースケール画像データ
もしくはカラー画像データとして記憶する第１、第２及
び第３の画像メモリ手段と、前記第１、第２および第３
の画像メモリ手段の各画像データを、輪郭の種類によっ
てフィルタリングをおこなう処理装置と、輪郭の種類で
フィルタリングされた輪郭画像を記憶する、第4、第5及
び第6の画像メモリ手段と、上記フィルタリングされた
第4、第5、及び第6の輪郭画像から、観測対象物のマッ
チング点の移動量を算出し、あらかじめ設定された前記
撮影手段の焦点深度および３つの撮影手段の設置パラメ
ータとを用いて前記観測対象物の３次元位置を求める３
次元位置演算手段と、を備える３次元位置計測装置を提
案するに至ったものである。
【０００５】また本発明の特徴としては、少なくとも２
台のカメラからの入力画像からそれぞれ抽出された輪郭
画像を輪郭の強さ、境界色等により集合に分けることで
輪郭を簡素化し、それぞれの画像におけるマッチング点
は同じ集合に属するという仮定を設けることでマッチン
グ点の検索を容易にする。異なる位置のカメラで撮影し
た画像間のマッチング点の検索は、画像内でカメラの相
対位置方向にのみスキャニングを行うことで高速化がな
される。
台のカメラからの入力画像からそれぞれ抽出された輪郭
画像を輪郭の強さ、境界色等により集合に分けることで
輪郭を簡素化し、それぞれの画像におけるマッチング点
は同じ集合に属するという仮定を設けることでマッチン
グ点の検索を容易にする。異なる位置のカメラで撮影し
た画像間のマッチング点の検索は、画像内でカメラの相
対位置方向にのみスキャニングを行うことで高速化がな
される。
【０００６】
【発明の実施の形態】上記構成の本発明では、複数の撮
影手段あるいは、複数の上述した位置に移動することで
得られた複数の画像から得られる複雑な輪郭を、輪郭の
強さ、境界色等により分類することで、特徴点をマッチ
ング可能な単純な輪郭の集合に分類し、それぞれの画像
におけるマッチング点は同じ集合に属するという仮定を
設けることで特徴点の抽出を行う。この特徴点抽出の
際、複数の撮影手段の内の２つの撮影手段或いは複数の
位置の内の２つの部位は、互いに光軸が平行でかつ並設
されているために、撮影された画像のマッチング点の検
索は、撮影手段のパラメータより得られる１次元方向に
のみスキャニングを行うことで、高速かつ正確に移動量
の計算を行う。 撮影手段としては、上述のカメラ、あ
るいはビデオカメラ等が例示され、複数の撮影手段の複
数とは、３次元計測であれば、３台が好適であるととも
に、複数の位置にあっては、３つの位置が好適である。
尚、上述した複数の部位での撮影は、一つの撮影手段を
経時的に移動させて撮影する態様もあるがデータの収集
時間、効率等からすれば、３台の撮影手段を併設した状
態が好ましいものである。
影手段あるいは、複数の上述した位置に移動することで
得られた複数の画像から得られる複雑な輪郭を、輪郭の
強さ、境界色等により分類することで、特徴点をマッチ
ング可能な単純な輪郭の集合に分類し、それぞれの画像
におけるマッチング点は同じ集合に属するという仮定を
設けることで特徴点の抽出を行う。この特徴点抽出の
際、複数の撮影手段の内の２つの撮影手段或いは複数の
位置の内の２つの部位は、互いに光軸が平行でかつ並設
されているために、撮影された画像のマッチング点の検
索は、撮影手段のパラメータより得られる１次元方向に
のみスキャニングを行うことで、高速かつ正確に移動量
の計算を行う。 撮影手段としては、上述のカメラ、あ
るいはビデオカメラ等が例示され、複数の撮影手段の複
数とは、３次元計測であれば、３台が好適であるととも
に、複数の位置にあっては、３つの位置が好適である。
尚、上述した複数の部位での撮影は、一つの撮影手段を
経時的に移動させて撮影する態様もあるがデータの収集
時間、効率等からすれば、３台の撮影手段を併設した状
態が好ましいものである。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。図１は本発明の実施例を、これを適用したいず
れも同種のカメラとともに示す構成図である。カメラａ
2は固定機構５上に、カメラｂ3は左右にスライド可能な
平行移動機構６上に、カメラｃ4は上下にスライド可能
な平行移動機構７上に光軸が互いに平行になるように並
設され観測対象物1の撮影を行う。得られた撮影画面中
から、対象物の輪郭を検出し、この検出された輪郭より
３次元計測を行う際、１つまたは複数の物体よりなる観
測対象物１の形状は任意であるが、透明媒質や極端な反
射を行う媒質よりなる物体は対象外とする。固定機構５
上及び平行移動機構６上に並設された２台のカメラの間
隔11と、固定機構５上及び平行移動機構７上に並設され
た２台のカメラの間隔12とをパラメータとして処理装置
13にて対象物の位置計算を行う。
明する。図１は本発明の実施例を、これを適用したいず
れも同種のカメラとともに示す構成図である。カメラａ
2は固定機構５上に、カメラｂ3は左右にスライド可能な
平行移動機構６上に、カメラｃ4は上下にスライド可能
な平行移動機構７上に光軸が互いに平行になるように並
設され観測対象物1の撮影を行う。得られた撮影画面中
から、対象物の輪郭を検出し、この検出された輪郭より
３次元計測を行う際、１つまたは複数の物体よりなる観
測対象物１の形状は任意であるが、透明媒質や極端な反
射を行う媒質よりなる物体は対象外とする。固定機構５
上及び平行移動機構６上に並設された２台のカメラの間
隔11と、固定機構５上及び平行移動機構７上に並設され
た２台のカメラの間隔12とをパラメータとして処理装置
13にて対象物の位置計算を行う。
【０００８】カメラａとカメラｂの２台のカメラが併設
された方向ベクトルの向きをX軸方向とし、カメラaとカ
メラｃが併設された方向ベクトルの向きY軸方向とす
る。観測対象物５へ向かう方向をZ方向とする。第２図
はカメラａ、ｂ及びｃからの撮影画像を示している。カ
メラa , b , cにおいて、各々のカメラのイメージ面の
中心（光軸がイメージ面と交わる点）を各画像データの
原点とし、地上での絶対座標系（X,Y,Z）の原点をカメ
ラａの焦点位置に設定し、カメラa , bの設置間隔11をh
12、カメラa , cの設置間隔12をh13、カメラの焦点深度
をｆとする。
された方向ベクトルの向きをX軸方向とし、カメラaとカ
メラｃが併設された方向ベクトルの向きY軸方向とす
る。観測対象物５へ向かう方向をZ方向とする。第２図
はカメラａ、ｂ及びｃからの撮影画像を示している。カ
メラa , b , cにおいて、各々のカメラのイメージ面の
中心（光軸がイメージ面と交わる点）を各画像データの
原点とし、地上での絶対座標系（X,Y,Z）の原点をカメ
ラａの焦点位置に設定し、カメラa , bの設置間隔11をh
12、カメラa , cの設置間隔12をh13、カメラの焦点深度
をｆとする。
【０００９】図２は分類された輪郭の画像を示す。画像
を輪郭の強度、境界色によって区別することで、複雑な
輪郭（16, 17, 18）を単純な輪郭の集合に分類した様子
を示す。横方向の数N 14は、いずれも光軸を平行にして
併設されたカメラの数（本構成では３台）であり、縦方
向の数M 15は、分類された輪郭の集合数である。それぞ
れの画像間におけるマッチング点は、同じ輪郭の集合の
組（組19 , 20 , 21及び組22 , 23 , 24）に属するの
で、複雑な輪郭を複数個の集合に分類し、輪郭を簡素化
するすることにより、マッチング点の検索を容易にす
る。この集合の数は、輪郭を十分に簡素化できるくらい
多く必要であるが、同時に「画像間において対応する点
が同じ集合に属する」という条件を満たすための上限が
存在する。
を輪郭の強度、境界色によって区別することで、複雑な
輪郭（16, 17, 18）を単純な輪郭の集合に分類した様子
を示す。横方向の数N 14は、いずれも光軸を平行にして
併設されたカメラの数（本構成では３台）であり、縦方
向の数M 15は、分類された輪郭の集合数である。それぞ
れの画像間におけるマッチング点は、同じ輪郭の集合の
組（組19 , 20 , 21及び組22 , 23 , 24）に属するの
で、複雑な輪郭を複数個の集合に分類し、輪郭を簡素化
するすることにより、マッチング点の検索を容易にす
る。この集合の数は、輪郭を十分に簡素化できるくらい
多く必要であるが、同時に「画像間において対応する点
が同じ集合に属する」という条件を満たすための上限が
存在する。
【００１０】かかる構成において、観測対象物1を３台
のカメラa , b , cで撮影したとするとこれら３台のカ
メラは光軸が平行に併設されているので、図３に示すよ
うにカメラaの画像25中の観測対象物26に対してカメラb
からの画像27の観測対象物28の像は、同一のY座標に現
れ、X軸方向のみに移動する。同様にカメラaの画像25中
の観測対象物26に対してカメラｃからの画像29の観測対
象物30の像は、同一のX座標に現れY軸方向のみに移動す
る。これにより、観測対象物の対応する点が、aのカメ
ラでは座標（X1,Y1）31、ｂのカメラでは座標（X2,Y1）
32、ｃのカメラでは座標（X1,Y3）33に現れたとする
と、観測対象物の絶対座標系（X,Y,Z）における位置は
以下のように表現できる。 カメラa , bを用いて計測した３次元座標 X＝ h12・X1／（X1−X2） … (1) Y＝ h12・Y1／（X1−X2） … (2) Z＝ h12・ｆ／（X1−X2） … (3) カメラa , cを用いて計測した３次元座標 X＝ h13・X1／（Y1−Y3） … (4) Y＝ h13・Y1／（Y1−Y3） … (5) Z＝ h13・ｆ／（Y1−Y3） … (6)
のカメラa , b , cで撮影したとするとこれら３台のカ
メラは光軸が平行に併設されているので、図３に示すよ
うにカメラaの画像25中の観測対象物26に対してカメラb
からの画像27の観測対象物28の像は、同一のY座標に現
れ、X軸方向のみに移動する。同様にカメラaの画像25中
の観測対象物26に対してカメラｃからの画像29の観測対
象物30の像は、同一のX座標に現れY軸方向のみに移動す
る。これにより、観測対象物の対応する点が、aのカメ
ラでは座標（X1,Y1）31、ｂのカメラでは座標（X2,Y1）
32、ｃのカメラでは座標（X1,Y3）33に現れたとする
と、観測対象物の絶対座標系（X,Y,Z）における位置は
以下のように表現できる。 カメラa , bを用いて計測した３次元座標 X＝ h12・X1／（X1−X2） … (1) Y＝ h12・Y1／（X1−X2） … (2) Z＝ h12・ｆ／（X1−X2） … (3) カメラa , cを用いて計測した３次元座標 X＝ h13・X1／（Y1−Y3） … (4) Y＝ h13・Y1／（Y1−Y3） … (5) Z＝ h13・ｆ／（Y1−Y3） … (6)
【００１１】２台のカメラだけ用いて、輪郭画像から観
測対象物の３次元座標を求めることは可能であるが、輪
郭線方向とスキャニング方向の関係によって計測する輪
郭線は制限される。図４に示すように、輪郭線方向には
縦方向、横方向、斜め方向と様々に存在し、スキャニン
グ方向と輪郭線方向が等しい場合34, 35には、輪郭線上
の点のマッチング点を計算することが不可能である。ま
たこれら方向が近い場合36には、正確な計算を行うこと
が難しくなる。この解決法として、それぞれ相対位置が
直角になる位置に併設した3台のカメラを用いて得られ
る輪郭画像を、互いに直角な方向にスキャニングし補完
し合うことで正確にマッチング点を求める。本発明で
は、計測処理を高速かつ正確に行うために、スキャニン
グ方向にそれぞれX , Y座標方向を用いた。ドットを読
み取る際の誤差を考慮すると、スキャニング方向と輪郭
線方向とのなす角が大きい方が移動量の計算はより正確
であるので、仮に水平と垂直方向へのスキャニングでそ
れぞれ3次元座標値が異なる場合には、輪郭線方向との
なす角が大きい場合の計算値を採用する。
測対象物の３次元座標を求めることは可能であるが、輪
郭線方向とスキャニング方向の関係によって計測する輪
郭線は制限される。図４に示すように、輪郭線方向には
縦方向、横方向、斜め方向と様々に存在し、スキャニン
グ方向と輪郭線方向が等しい場合34, 35には、輪郭線上
の点のマッチング点を計算することが不可能である。ま
たこれら方向が近い場合36には、正確な計算を行うこと
が難しくなる。この解決法として、それぞれ相対位置が
直角になる位置に併設した3台のカメラを用いて得られ
る輪郭画像を、互いに直角な方向にスキャニングし補完
し合うことで正確にマッチング点を求める。本発明で
は、計測処理を高速かつ正確に行うために、スキャニン
グ方向にそれぞれX , Y座標方向を用いた。ドットを読
み取る際の誤差を考慮すると、スキャニング方向と輪郭
線方向とのなす角が大きい方が移動量の計算はより正確
であるので、仮に水平と垂直方向へのスキャニングでそ
れぞれ3次元座標値が異なる場合には、輪郭線方向との
なす角が大きい場合の計算値を採用する。
【００１２】観測対象物の輪郭線上にある点A1 37 , 38
は、垂直方向の輪郭線上にあるため、マッチング点の検
索には、輪郭画像46と47を用いて水平方向にスキャニン
グ39をする。同様に観測対象物の輪郭線上にある点A2 4
0 , 41は、水平方向の輪郭線上にあるため、マッチング
点の検索には、輪郭画像46と48を用いて垂直方向にスキ
ャニング42をする。垂直に近い方向をもつ、輪郭線上の
点A3 43 , 44の3次元座標の計算値が、スキャニング方
向によって異なる場合には、なす角の大きい45輪郭画像
46 , 47の組を用いた計算値を採用する。
は、垂直方向の輪郭線上にあるため、マッチング点の検
索には、輪郭画像46と47を用いて水平方向にスキャニン
グ39をする。同様に観測対象物の輪郭線上にある点A2 4
0 , 41は、水平方向の輪郭線上にあるため、マッチング
点の検索には、輪郭画像46と48を用いて垂直方向にスキ
ャニング42をする。垂直に近い方向をもつ、輪郭線上の
点A3 43 , 44の3次元座標の計算値が、スキャニング方
向によって異なる場合には、なす角の大きい45輪郭画像
46 , 47の組を用いた計算値を採用する。
【００１３】図5は上記実施例の、特に処理装置13を詳
細に示すブロック図である。ステップ50でカメラａによ
る画像16と、カメラａに対して水平方向に併設されたカ
メラｂの画像17、そしてカメラａに対して垂直方向に併
設されたカメラｃの画像18をフレームメモリに記憶す
る。ステップ51で観測対象物の画像を、輪郭の強度、境
界色によって分類するための、M個の輪郭の集合を決定
する。ステップ52ではフレームメモリの画像16 , 17 ,
18から、それぞれ集合Mに属する輪郭19 , 20 , 21を抽
出する。ステップ53で輪郭画像19の点座標を取得し、そ
れに対応する輪郭画像20の点座標を、輪郭画像19の座標
点からX軸方向にサーチすることで、輪郭画像間のマッ
チング点の移動量を算出する。そしてこの移動量とカメ
ラａとカメラbのカメラパラメータより、観測対象物を
示す輪郭上の点の3次元点座標を計算する。ステップ54
で輪郭画像19の点座標を取得し、それに対応する輪郭画
像21の点座標を、輪郭画像19の座標点からＹ軸方向にサ
ーチすることで、輪郭画像間のマッチング点の移動量を
算出する。そしてこの移動量とカメラａとカメラｃのカ
メラパラメータより観測対象物を示す輪郭上の点の3次
元点座標を計算する。ステップ53と54で求めた輪郭上の
3次元座標点の比較を行う。56輪郭線方向とスキャニン
グ方向（X軸またはY軸）とのなす角が大きいほうの計算
値を取得。57 52〜56までの操作をすべての輪郭の集合
に対して行うことで観測物の3次元座標計算を行う。最
終ステップ58では、観測対象物の3次元座標値のデータ
を描画または加工しやすいデータフォーマットに変換す
る。
細に示すブロック図である。ステップ50でカメラａによ
る画像16と、カメラａに対して水平方向に併設されたカ
メラｂの画像17、そしてカメラａに対して垂直方向に併
設されたカメラｃの画像18をフレームメモリに記憶す
る。ステップ51で観測対象物の画像を、輪郭の強度、境
界色によって分類するための、M個の輪郭の集合を決定
する。ステップ52ではフレームメモリの画像16 , 17 ,
18から、それぞれ集合Mに属する輪郭19 , 20 , 21を抽
出する。ステップ53で輪郭画像19の点座標を取得し、そ
れに対応する輪郭画像20の点座標を、輪郭画像19の座標
点からX軸方向にサーチすることで、輪郭画像間のマッ
チング点の移動量を算出する。そしてこの移動量とカメ
ラａとカメラbのカメラパラメータより、観測対象物を
示す輪郭上の点の3次元点座標を計算する。ステップ54
で輪郭画像19の点座標を取得し、それに対応する輪郭画
像21の点座標を、輪郭画像19の座標点からＹ軸方向にサ
ーチすることで、輪郭画像間のマッチング点の移動量を
算出する。そしてこの移動量とカメラａとカメラｃのカ
メラパラメータより観測対象物を示す輪郭上の点の3次
元点座標を計算する。ステップ53と54で求めた輪郭上の
3次元座標点の比較を行う。56輪郭線方向とスキャニン
グ方向（X軸またはY軸）とのなす角が大きいほうの計算
値を取得。57 52〜56までの操作をすべての輪郭の集合
に対して行うことで観測物の3次元座標計算を行う。最
終ステップ58では、観測対象物の3次元座標値のデータ
を描画または加工しやすいデータフォーマットに変換す
る。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述の如く本発明は、複数の撮影手
段あるいは、複数の上述した位置に移動することで得ら
れた複数の画像から得られる複雑な輪郭を、輪郭の強
さ、境界色等により分類することで、特徴点をマッチン
グ可能な単純な輪郭の集合に分類し、それぞれの画像に
おけるマッチング点は同じ集合に属するという仮定を設
けることで特徴点の抽出を行う。この特徴点抽出の際、
複数の撮影手段の内の２つの撮影手段或いは複数の部位
の内の２つの部位は、互いに光軸が平行でかつ並設され
ているために、撮影された画像のマッチング点の検索
は、撮影手段のパラメータより得られる１次元方向にの
みスキャニングを行うことで、高速かつ正確に移動量の
計算を行うことができる等の効果を有する。
段あるいは、複数の上述した位置に移動することで得ら
れた複数の画像から得られる複雑な輪郭を、輪郭の強
さ、境界色等により分類することで、特徴点をマッチン
グ可能な単純な輪郭の集合に分類し、それぞれの画像に
おけるマッチング点は同じ集合に属するという仮定を設
けることで特徴点の抽出を行う。この特徴点抽出の際、
複数の撮影手段の内の２つの撮影手段或いは複数の部位
の内の２つの部位は、互いに光軸が平行でかつ並設され
ているために、撮影された画像のマッチング点の検索
は、撮影手段のパラメータより得られる１次元方向にの
みスキャニングを行うことで、高速かつ正確に移動量の
計算を行うことができる等の効果を有する。
【図１】 本発明の一実施例を示す図。
【図２】 本発明の実施例を説明するための図。
【図３】 本発明の実施例を説明するための図。
【図４】 本発明の実施例を説明するための図。
【図５】 本発明の実施例を説明するためのフローチャ
ートを示す図。
ートを示す図。
１ 観測対象物 ２ カメラａ ３ カメラｂ ４ カメラｃ ５ 固定機構 ６ 水平移動機構 ７ 垂直移動機構 ８ カメラａの光軸方向 ９ カメラｂの光軸方向 １０ カメラｃの光軸方向 １１ 処理装置
Claims (4)
- 【請求項１】光軸方向が互いに平行で、カメラの相対位
置方向ベクトルが互いに１次独立にあるような複数の部
位から撮影された画像の輪郭を強度、境界色の特徴を用
いて複数の集合に分割し、この際、それぞれの画像にお
いて対応する特徴点の輪郭は、共に同じ輪郭の集合に属
するという仮定を用いて特徴点のマッチングを行うこと
を特徴とする３次元計測方法。 - 【請求項２】互いに平行な光軸を持ち、相対位置方向が
水平方向及び垂直方向となるような複数の部位から観測
対象物を撮影する為の撮影手段、 前記撮影された各画像の輪郭を強度、境界色等の特徴を
用いて複数の集合に分割し、それぞれの画像において対
応する特徴点の輪郭は、共に同じ輪郭の集合に属する状
態下で特徴点のマッチングを行い３次元座標を得る手段
を有する３次元計測装置。 - 【請求項３】上記３次元計測装置において、それぞれの
画像において対応する特徴点の輪郭は、共に同じ輪郭の
集合にあるという仮定により、同一の輪郭の集合内での
みそれぞれの画像の特徴点のマッチングを行うことを特
徴とする請求項１、２に記載の３次元計測方法及びその
装置。 - 【請求項４】上記３次元計測装置において、それぞれの
画像間では一次元方向のみに輪郭線上の点のスキャニン
グを行うことで画像内の特徴点のマッチングを行うこと
を特徴とする請求項１、２に記載の３次元計測方法及び
その装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042857A JPH10228542A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 三次元計測方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042857A JPH10228542A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 三次元計測方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228542A true JPH10228542A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12647705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9042857A Pending JPH10228542A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 三次元計測方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10228542A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176209A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Hitachi Keiyo Engineerring & System Ltd | 食堂用自動精算装置 |
| JP2010187285A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Research Organization Of Information & Systems | 仮想立体画像表示装置及び仮想立体画像表示方法 |
| WO2020063987A1 (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-02 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维扫描方法、装置、存储介质和处理器 |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP9042857A patent/JPH10228542A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176209A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Hitachi Keiyo Engineerring & System Ltd | 食堂用自動精算装置 |
| JP2010187285A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Research Organization Of Information & Systems | 仮想立体画像表示装置及び仮想立体画像表示方法 |
| WO2020063987A1 (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-02 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维扫描方法、装置、存储介质和处理器 |
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