JPWO2014097539A1 - 3次元測定装置および3次元測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施形態1に係る3次元測定装置の構成を示す図である。図1の3次元測定装置10は、TOF(Time of Flight)方式を用いたものであり、光源部1と、受光部2と、画像処理部3と、制御部4とを備えている。
UG期間の露光量の総和は (UG+ur)
G期間の露光量の総和は (G+gr)
となり、これを上述の計算式(2)に当てはめると、次の式(3)のようになる。
UG期間の露光量の総和は (UG+ur)
G期間の露光量の総和は (G+gr)
となる。
UG期間の露光量の総和は (UG+ur/2)
G期間の露光量の総和は (G+gr/2)
となる。
(UG+ur)−(UG+ur/2)=ur/2
となり、照射パターンBのUG期間に混入する不要反射光の露光成分ur/2が算出できる。また、これを2倍することによって、照射パターンAのUG期間に混入する不要反射光の露光成分urが算出できる。
(G+gr)−(G+gr/2)=gr/2
となり、照射パターンBのG期間に混入する不要反射光の露光成分gr/2が算出できる。また、これを2倍することによって、照射パターンAのG期間に混入する不要反射光の露光成分grが算出できる。
図11は実施形態2に係る3次元測定装置の構成を示す図である。図11の3次元測定装置10Bは、実施形態1の3次元測定装置10とほぼ同様の構成からなるが、次の点で異なっている。すなわち、光源部1から光を照射する側の表面に、所定の色配列パターン5が設けられている。この色配列パターン5は、鏡の存在を認識するために用いられる。また、受光部2Bが、3次元情報に加えて、2次元のRGB情報を得ることが可能なように構成されている。この3次元情報およびRGB情報は画像処理部3Bに送られる。画像処理部3Bは、受光部2Bから受けた3次元情報およびRGB情報に基づいて、距離画像に加えて、2次元色画像を生成し出力する。画像処理部3Bはさらに、対象物体OBが存在する領域を示す検出領域信号と、鏡MRが存在する領域を示す鏡領域信号とを生成する機能を有している。この検出領域信号および鏡領域信号は制御部4Bに送られる。
2,2B 受光部
3,3B 画像処理部
4,4B 制御部
5 色配列パターン
10,10B 3次元測定装置
Claims (12)
- TOF(Timeof Flight)方式を用いた3次元測定装置であって、
発光制御信号が示すタイミングに従って光の照射を行うものであり、かつ、少なくとも2つの照射領域毎に、照射光量を調節可能に構成された光源部と、
対象物体を含む領域に対して、露光制御信号が示すタイミングに従って露光を行い、露光量の総和から3次元情報を得る受光部と、
前記受光部から受けた3次元情報に基づいて、距離画像を生成する画像処理部と、
前記発光制御信号、前記露光制御信号、および、前記各照射領域における照射光量の設定である照射パターンを示す領域光量信号を出力する制御部とを備え、
前記光源部は、前記領域光量信号が示す照射パターンに従って、光の照射を行う
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項1記載の3次元測定装置において、
前記制御部は、前記領域光量信号として、前記各照射領域において所定の基本光量を照射光量として設定する第1照射パターンと、前記各照射領域の中の少なくとも1つである第1照射領域の照射光量が前記所定の基本光量と異なっている第2照射パターンとを、時系列で示す信号を出力する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項2記載の3次元測定装置において、
前記第2照射パターンは、互いに異なる2種類以上の照射パターンを含む
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項2記載の3次元測定装置において、
前記画像処理部は、前記第1照射パターンに係る3次元情報と、前記第2照射パターンに係る3次元情報とから、前記第1照射領域における照射光量の反射光成分を算出し、この反射光成分を用いて3次元情報を補正する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項4記載の3次元測定装置において、
前記画像処理部は、算出した反射光成分が所定の値より大きいとき、前記第1および第2照射パターンにおける前記第1照射領域の光量を小さくするよう、前記制御部に指示する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項1記載の3次元測定装置において、
前記受光部は、前記3次元情報に加えて、2次元のRGB情報を得るものであり、
前記画像処理部は、前記受光部から受けた前記3次元情報および前記RGB情報に基づいて、前記距離画像と2次元色画像とを生成する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項6記載の3次元測定装置において、
前記画像処理部は、前記RGB情報から、前記対象物体が存在する領域を検出し、検出した領域を示す検出領域信号を出力するものであり、
前記制御部は、前記検出領域信号を受け、この検出領域信号が示す領域を含まない前記照射領域の光量を小さくするように、前記領域光量信号を設定する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項6記載の3次元測定装置において、
前記3次元測定装置は、光を照射する側の表面に、所定の色配列パターンを有し、
前記画像処理部は、前記RGB情報から、前記色配列パターンのパターン認識によって鏡の存在を認識し、前記鏡が存在する領域を示す鏡領域信号を出力するものであり、
前記制御部は、前記鏡領域信号を受け、この鏡領域信号が示す領域を含む前記照射領域の光量を小さくするように、前記領域光量信号を設定する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項8記載の3次元測定装置において、
前記画像処理部は、前記RGB情報が表す平面内において前記鏡が存在する領域が占める大きさから、前記鏡までの距離を算出する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項1記載の3次元測定装置において、
前記画像処理部は、前記距離画像において距離が所定値以下の領域が存在するとき、前記制御部に感知信号を出力し、
前記制御部は、前記感知信号を受けたときは、前記各照射領域において所定の基本光量とする一方、前記感知信号を受けないときは、少なくとも1つの前記照射領域において前記所定の基本光量よりも下げるように、前記領域光量信号を設定する
ことを特徴とする3次元測定装置。 - 請求項10に記載の3次元測定装置において、
前記制御部は、前記感知信号を受けないときは、少なくとも一つの前記照射領域の光量をゼロにする
ことを特徴とする3次元測定装置。 - TOF(Timeof Flight)方式を用いた3次元測定方法であって、
発光制御信号が示すタイミングに従って光の照射を行うものであり、かつ、少なくとも2つの照射領域毎に、照射光量を調節可能に構成された光源部と、
対象物体を含む領域に対して、露光制御信号が示すタイミングに従って露光を行い、露光量の総和から3次元情報を得る受光部と、
前記受光部から受けた3次元情報に基づいて、距離画像を生成する画像処理部とを用いて、
前記光源部が、前記各照射領域において所定の基本光量を照射光量として設定する第1照射パターンに従って、光の照射を行い、
前記光源部が、前記各照射領域の中の少なくとも1つである第1照射領域の照射光量が前記所定の基本光量と異なっている第2照射パターンに従って、光の照射を行い、
前記画像処理部が、前記受光部から得られた前記第1照射パターンに係る3次元情報と前記第2照射パターンに係る3次元情報とから、前記第1照射領域における照射光量の反射光成分を算出し、この反射光成分を用いて3次元情報を補正する
ことを特徴とする3次元測定方法。
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