CN113874677A - 三维测量装置、三维测量方法及三维测量用程序 - Google Patents

三维测量装置、三维测量方法及三维测量用程序 Download PDF

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CN113874677A CN202080040427.8A CN202080040427A CN113874677A CN 113874677 A CN113874677 A CN 113874677A CN 202080040427 A CN202080040427 A CN 202080040427A CN 113874677 A CN113874677 A CN 113874677A
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Abstract

在通过从周围的多个视点拍摄测量对象物而进行该测量对象物的三维照片测量的技术中，抑制照相机位置的算出精度的降低。一种三维测量装置（200），其具有：图像数据受理部（210），受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择部（220），从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择部（221），从自所述照相机位置选择部（220）选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；外部标定要素算出部（245），利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。

Description

三维测量装置、三维测量方法及三维测量用程序
技术领域
本发明涉及使用了图像的三维测量的技术。
背景技术
已知有如下的技术：使用图像获取植物的三维形状的数据，三维地掌握其生长过程。例如，在专利文献1中记载有如下的技术：一边使作为测量对象物的植物旋转，一边进行植物的照片拍摄，从所获得的多个拍摄图像中获得被摄体（植物）的三维模型。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－197685号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在使用了图像的三维测量中，从不同的视点获得的多个图像间的映射（对应关系的特别指定）变得重要。在图1（A）中示出如下的情况：一边使载置于旋转台的测量对象物（在该情况下为花）旋转，一边由照相机进行拍摄，进行测量对象物的三维测量。在该情况下，以固定于旋转台（测量对象物）的坐标考虑，成为测量对象物被从周围的多个位置拍摄的状态。在该技术中，利用后方交会法，通过计算来特别指定各照相机位置，另外，利用前方交会法计算测量对象物各部的三维位置。
理想的是，如图1（B）所示，各照相机相对于旋转台的相对位置分布在圆周上。但是，实际上，如图2所示，在计算开始时的照相机位置（1）和最后计算出的照相机位置（16）之间产生偏差。这是因为，在照相机位置的计算按（1）→（2）→（3）→（4）→・・・依次进行的过程中，误差逐渐累积。
该偏差通过在照相机位置的计算之后进行光束法平差计算而被校正。但是，图2所示那样的误差变大的阶段中的光束法平差计算对处理器的负荷大，另外，还存在计算不收敛的情况。
在这样的背景下，本发明的目的在于提供一种技术，在通过从周围的多个视点拍摄测量对象物而进行该测量对象物的三维照片测量的技术中，抑制照相机位置的算出精度的降低。
用于解决课题的方案
本发明提供一种三维测量装置，具有：图像数据受理部，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择部，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择部，从自所述照相机位置选择部选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及照相机的位置算出部，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
另外，本发明提供一种三维测量装置，具有：图像数据受理部，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择部，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择部，从自所述照相机位置选择部选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及照相机的位置算出部，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的照相机位置不重复。
在本发明中，可举出如下方案：在所述照相机位置选择部中进行如下的选择：第一次选择，选择从所述测量对象物观察的角度位置处于360°/N的位置的N处照相机位置，N为3以上的自然数；以及第二次选择，从自所述测量对象物观察的角度位置相对于在所述第一次中所选择的N处照相机位置错开180°/N的位置选择N处照相机位置。
在本发明中，可举出如下方案：所述随机点图案形成于固定在载置有所述测量对象物的台并且从所述台向上方向延伸的长条部件的表面。在该方案中，优选所述长条部件的高度方向的尺寸比载置于所述台上的所述测量对象物的高度方向的尺寸大。另外，可举出如下方案：所述台能够旋转。
在本发明中，可举出如下方案：一边使所述台相对于所述照相机旋转，一边利用所述照相机进行所述测量对象物的拍摄，由此，获得从周围多个视点拍摄到所述测量对象物及所述随机点图案的多个图像数据，所述测量对象物的旋转中心位于以包围所述测量对象物的3个以上的位置为顶点的多边形之中。
本发明也能够作为三维测量方法来掌握，所述三维测量方法具有：图像数据受理步骤，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择步骤，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择步骤，从自所述照相机位置选择步骤中所选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及照相机的位置算出步骤，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
本发明也能够作为一种三维测量用程序来掌握，所述三维测量用程序是由计算机读取并执行的程序，其中，所述三维测量用程序使计算机执行以下的步骤：图像数据受理步骤，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择步骤，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择步骤，从自所述照相机位置选择步骤中所选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及照相机的位置算出步骤，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
发明效果
根据本发明，获得如下的技术，即，在通过从周围的多个视点拍摄测量对象物而进行该测量对象物的三维照片测量的技术中，抑制照相机位置的算出精度的降低。
附图说明
图1是说明三维测量的原理的原理图（A）及（B）。
图2是说明产生误差的原理的原理图。
图3是发明的一例的原理图。
图4是发明的一例的原理图。
图5是发明的一例的原理图。
图6是发明的一例的原理图。
图7是实施方式的概念图。
图8是实施方式的三维测量装置的框图。
图9是示出后方交会法的原理的原理图（A）和示出前方交会法的原理的原理图（B）。
图10是示出处理的顺序的一例的流程图。
图11是示出处理的顺序的一例的流程图。
图12是示出上下方向的照相机位置的图。
具体实施方式
1．原理
在图1中示出本发明的基本原理。在图1（A）中示出如下的情况：一边使旋转台相对于固定的照相机旋转，一边利用照相机拍摄测量对象物（该情况下为花），利用立体照片测量的原理进行测量对象物的三维测量。在此，如果以固定于旋转台的坐标系考虑，则相对于旋转台的照相机位置（视点的位置）如图1（B）所示那样分布在以旋转台的旋转中心为中心的圆周上。此外，图1（B）是以从沿着旋转台的旋转轴的上方的方向观察旋转台的视点描绘的。这在图2～图6中也是相同的。
在此，在使用交会法进行（1）→（2）→（3）→・・・和照相机位置的计算的情况下，误差随着反复计算而累积，如图2所示那样算出的照相机位置偏离实际的位置。
为了避免该偏差的累积，在本发明中采用在图3中示出一例的方法。在该方法中，例如使用从包围旋转台的90°间隔的等角的4处位置（1）、（9）、（17）、（25）拍摄的4张图像，算出这4处的照相机位置。
照相机位置的算出通过立体图像的选择、从立体图像中的特征点的提取及目标的检测、使用了特征点及目标的包含照相机位置（视点的位置）的三维位置关系（三维模型）的制作（相互标定）、利用了已知的尺寸或已知的目标位置的向所述三维模型的标尺的赋予（绝对标定）来进行。
立体图像选择从以如（1）和（9）、（9）和（17）、（17）和（25）这样相邻的角度位置离开90°的2个点的照相机位置拍摄的组。在算出4处位置（1）、（9）、（17）、（25）的照相机位置后，进行光束法平差计算，使误差最小化。
在算出图3所示的4处照相机位置之后，进入图4。在图4中，除了在之前的图3的阶段被求取了位置的（1）、（9）、（17）、（25）的照相机位置外，使用从加上自这些照相机位置旋转了45°的4处照相机位置（5）、（13）、（21）、（29）的8个点拍摄的8张图像，进行与图3的情况同样的处理。
此时，先前求出的图3的（1）、（9）、（17）、（25）这4处照相机位置成为初始值（也可以理解为约束点），算出新的照相机位置（5）、（13）、（21）、（29）。此时，图5中的（1）、（9）、（17）、（25）的照相机位置为初始值，但不是确定了的值，这些照相机位置以包含新的照相机位置而整体被最优化的方式被重新计算。这样，在以旋转台为中心的圆周上的等间隔（45°间隔）的8个点求取相对于旋转台的照相机位置。在该阶段也进行再次的光束法平差计算，使误差最小化。
在求出图4中的照相机位置后，使（5）、（13）、（21）、（29）的照相机位置旋转22.5°，进行同样的处理。这样，求取12处照相机位置。反复进行该处理直至求出全部的照相机位置。在图3及图4所示的方法中，即使在计算中产生误差，其也不被累积，或者即使产生也极小。因此，如图2那样误差随着进行计算而逐渐增大的问题被抑制。
在该方法中，首先按照4个方向⇒8个方向⇒・・・逐渐密集地求出全部的照相机位置。此时，同时还利用稀疏的立体映射求取对应点。另外，此时，也进行误差最小化（光束法平差）。
其结果是，使用全图像求取照相机位置，但因为初始值中使用基线长的图像（在该例中为以角度位置相差90°的位置），并且使整体为闭环，所以精度好。另外，因为将各个阶段的光束法平差设为初始值，所以不存在收敛变慢或失败的情况（因为存在正解的初始值，所以收敛快）。
关于测量对象物的点云，在求出照相机位置之后，再次利用相邻的立体映射求取密集的三维点云。此时，也利用在照相机位置的特别指定时求出的稀疏的点云。在此，因为已经求出照相机位置，所以不进行光束法平差（当然，也可以进行）。此外，代替光束法平差，也能够是利用ICP法进行对位的方式。
包围旋转台（测量对象物）的多个照相机位置的数量需要为3个以上。“包围旋转台的位置”被定义为如下的状态：从旋转台的旋转轴的方向（铅直上方）观察，在形成以3个点以上的照相机位置（视点的位置）为顶点的多边形的情况下，旋转台的旋转中心位于该多边形的内部。
在将N设为3处以上的等角的角度位置的数量的情况下，利用θ＝（360°/（N×（M＋1））赋予图3及图4的方法中的第M次的错开的角度θ。例如，在图4的情况下，因为M＝1、N＝4，所以θ＝45°。此外，θ的值不是严格的值，在利用上述的数学式求出的位置不存在照相机的情况下（根据拍摄定时，可能存在其可能性），只要选择附近的照相机位置即可。
基于旋转台的角度位置和拍摄定时的数据进行图3及图4的方法中的照相机位置的选择。从检测旋转台的旋转的旋转编码器等传感器获得旋转台的角度位置，从存储了对照相机的拍摄定时进行控制的控制信号的输出定时的日志数据中获得拍摄定时。
作为构成立体图像的从不同的照相机位置拍摄的图像，基本上是使用从2个照相机位置拍摄的2张图像的情况，但也能够使用从不同的3个以上的视点拍摄的3张以上的图像。在所要求的照相机的角度位置和实际的照相机位置错开的情况下，采用与所要求的照相机位置最接近的实际的照相机位置。
2．整体的结构
在图7中示出用于获得植物120的三维数据的三维测量***100。三维测量***100具备基座111、在基座上利用马达等驱动单元进行旋转的旋转台112。在旋转台112上载置有作为三维测量的测量对象物的植物122。
基座111、旋转台112及三维测量***100的背景被着色成与植物120的颜色不同的颜色（在该例中为蓝色）。该颜色期望为色彩与植物120不同的单色的颜色。例如，在植物120为绿色系的颜色的情况下，选择蓝色、黄色、黑色、白色这样的与植物120不同的单色的颜色。物120种植在花盆124中，在花盆124上显示识别用的二维条形码显示125。
预先获取基座111及旋转台112的各部的尺寸作为已知的数据。在旋转台112的上表面进行成为基准点的目标113的显示。目标113被配置有3处以上的多处。目标113为带有二维码的码化目标，并且分别能够单独地被识别。另外，各目标在旋转台112上的位置被预先调查，是已知的。
在旋转台112的上表面固定有作为图像映射用的识别部件的随机点柱121～123。随机点柱121～123为具有长条形状的板状的部件，从旋转台112向铅直上方延伸，在表面显示有随机点图案。在随机点柱121～123的表面，除了随机点图案之外，还显示有识别码，各识别码能够单独地识别。作为随机点柱，也能够使用圆柱或多棱柱（例如，四棱柱或五棱柱）。
也可以使随机点柱的数量为4根以上。但是，因为随机点柱位于照相机131～133和作为测量对象物的植物122之间，所以，如果其数量过多，则在利用照相机131～133进行的植物122的拍摄中产生障碍。
随机点柱121～123相对于旋转台112的位置关系是已知的，另外，随机点柱121～123的尺寸（宽度、长度、厚度）也是已知的。因为随机点柱121～123的尺寸是已知的，所以，随机点柱121～123也被用作标尺。也能够是在旋转台112上配置规尺的方法或在旋转台112上显示标尺的方式。此外，以随机点柱121～123的前端位于比作为测量对象物的植物120的上端靠上方的方式设定随机点柱121～123的长尺寸方向的尺寸（铅直方向的尺寸）。另外，以如下的方式配置随机点柱121～123：从上方观察，由随机点柱121～123包围测量对象物（植物120）。这在增加了随机点柱的数量的情况下也是同样的。
随机点图案是圆形状的点无规则性地随机地分布的点图案。例如，在日本特开平11－39505号公报、日本特开平10－97641号公报、电子信息通信学会研究报告．COMP，计算112（24），51－58，2012－05－07等中记载有关于随机点图案的技术。随机点图案的颜色可以为单色，也可以为多色。在该例子中，在白色的基底上显示黑色的随机点图案。
在旋转台112的周围配置有照相机131～133。照相机131～133相对于基座111固定，以特别指定的时间间隔反复拍摄旋转的旋转台112以及其上的植物120。关于照相机的数量，至少有1台即可，但是，期望配置多个，以对植物120尽可能不产生死角的方式设定其数量和位置。照相机131～133为数码相机，拍摄到的图像的数据（图像数据）被发送到三维测量装置200。
一边使旋转台112旋转，一边从固定于基座111的照相机131～133连续地拍摄植物120。由此，获得从周围的多个照相机位置（视点）拍摄了植物120的多个图像。此时，在来自相邻的照相机位置的图像中，拍摄范围部分重复。
在进行了上述的拍摄的情况下，获得从周围拍摄到作为测量对象物的植物120的多个拍摄图像。在此，从相邻的视点（照相机位置）拍摄的图像部分重复。例如，考虑在旋转台112旋转1圈的期间，从朝向植物120的1台照相机进行72张的拍摄的情况。在该情况下，如果以固定于旋转台112的坐标系考虑，则获得在以旋转台112的旋转中心为中心的圆周上每隔360°/72＝5°使视点的位置（照相机位置）逐渐错开而拍摄到的72张的图像。
3．三维测量装置
基于公知的三维照片测量的原理进行作为测量对象物的植物120的三维模型的制作。三维测量装置200利用通用的PC（个人计算机）构成。三维测量装置200基于照相机131～133拍摄到的图像的数据，制作植物120的三维模型。另外，三维测量装置200向马达驱动装置140发送控制信号，进行旋转台112的旋转控制。另外，三维测量装置200进行照相机131～133的拍摄定时的控制。
三维测量装置200是具备CPU、存储器件、各种接口的计算机，能够由通用或专用的硬件构成。作为构成三维测量装置200的通用的硬件，除PC以外，可举出WS（工作站）。在这些计算机中安装实现三维测量装置200的功能的动作程序，以软件实现后述的各功能部的功能。
此外，也可以由专用的运算电路构成三维测量装置200的一部分或全部。另外，也可以将以软件构成的功能部和由专用的运算电路构成的功能部组合。
例如，图示的各功能部由CPU（Central Processing Unit：中央处理器）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路）、以FPGA（FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列）为代表的PLD（Programmable LogicDevice：可编程逻辑器件）等电子电路或处理器构成。另外，也可以由专用的硬件构成一部分的功能，由通用的微机构成其它的一部分。
另外，也能够是由服务器执行三维测量装置200的功能并且利用经由因特网与该服务器连接的PC、平板、智能手机等作为操作接口端末的方式。
三维测量装置200具备图像数据受理部210、照相机位置选择部220、立体图像选择部221、目标检测部240、外部标定要素算出部245、特征点提取部250、对应点特别指定部260、三维坐标算出部270、三维模型制作部280、存储部290、旋转控制部295、拍摄定时控制部296、光束法平差计算部297。另外，三维测量装置200具有在与外部的设备之间进行数据的交换的接口功能、受理操作者进行的操作的用户接口功能。这些使用所利用的PC的接口。
图像数据受理部210受理照相机131～133拍摄到的图像的数据（图像数据），将其导入到三维测量装置100的内部。
照相机位置选择部220选择图5所示例的那样的利用交会法计算的照相机位置的候补。在照相机位置的选择时是利用交会法进行的照相机位置的计算前的状态，准确的照相机位置的坐标不明确。但是，能够根据旋转台112的旋转控制和照相机131～133的拍摄定时的控制的内容特别指定照相机131～133相对于旋转台112的大体的位置，另外，能够选择在此拍摄到的图像。该处理由照相机位置选择部220进行。
例如，旋转台112的旋转位置由旋转编码器等检测，所以，能够知道时间轴上的旋转台112的旋转位置。能够根据该信息和拍摄时刻的数据知道拍摄时的照相机位置。例如，能够特别指定（1）的照相机位置和（9）的照相机位置。但是，该照相机位置为概略的位置，其精度未达到能够利用于三维照片测量的水平。
立体图像选择部221选择从不同的视点拍摄重复的场所的2张以上的图像作为立体图像。例如，选择从图5中的（1）和（5）的位置拍摄到旋转台112的图像或从图6中的（1）和（17）拍摄到旋转台以及其上的植物120的图像作为立体图像。立体图像基本上为2张一组，但也能够以3张以上为1组来构成立体图像。此外，在图像中需要至少映现旋转台112、作为测量对象物的植物120及随机点柱121～123中的至少1根。
目标检测部240检测在照相机131～133拍摄到的图像中映现的目标113。预先获取目标113的图像，并将其作为参照，从拍摄图像中进行目标113的提取。目标113能够识别，另外，旋转台112上的位置是已知的，所以，利用目标检测部240检测存在多个的目标113的每一个的位置。
外部标定要素算出部245利用拍摄图像中的特征点（特征点提取部250提取的特征点），利用后方交会法算出图7中的照相机131～133的外部标定要素（位置和姿势）。在图9（A）中示出后方交会法的原理。后方交会法是观测从未知点朝向3个以上的已知点的方向来将未知点的位置确定为这些方向线的交点的方法。作为后方交会法，可举出单照片标定、DLT法（Direct Liner Transformation Method：直接线性变换法）。基础测量学（电气书院：2010/4发行）p 182、p184中记载有交会法。另外，在日本特开2013－186816号公报中示出了关于交会法的具体的计算方法的例子。
以下，对具体的计算的一例进行说明。在此，使旋转台112旋转，在旋转30°之前和之后的不同的2个定时利用照相机132进行旋转台112的拍摄。30°的旋转的控制由旋转控制部295进行，拍摄定时的控制由拍摄定时控制部296进行。此外，在该例子中，以按照恒定速度继续旋转且在从上方观察相差30°的角度位置进行拍摄的方式，控制旋转台112的旋转和照相机132的拍摄的定时。
在该情况下，如果以固定于旋转台112的坐标系考虑，则获得从图5中的位置（1）和（3）拍摄到的拍摄图像。将这2张拍摄图像作为立体图像，进行从此处的特征点的提取、所提取的特征点的在该立体图像间的映射（对应关系的特别指定）。特征点的提取由特征点提取部250进行，对应点的特别指定由对应点特别指定部260进行。
如果特别指定了从图5中的照相机位置（1）和（3）拍摄的上述立体图像间的特征点的对应关系，则使用图9（A）的后方交会法算出照相机位置（1）和（3）的位置。在此，以将旋转台112的旋转中心作为原点并且固定于旋转台112的本地坐标系描述照相机位置。
例如，利用以下的方法求取图5中的照相机位置（1）和（3）的照相机的外部标定要素（姿势和位置）。首先，旋转台112的上表面为平面，从此处获取的特征点位于该平面上。另外，随机点柱121～123表面的随机点分布在铅直面上。根据其约束条件，利用相互标定求取相对三维模型中的照相机位置（1）和（3）处的位置和姿势。
例如，从自在立体图像中对应的随机点柱121～123的点获得的特征点中选择图9（A）中的P1、P2、P3。在此，强化P1、P2、P3分布于铅直面上这样的约束条件。然后，在将P1、P2、P3的在画面中的位置设为p1、p2、p3的情况下，设定将P1和p1、P2和p2、P3和p3连结的3个方向线。在该情况下，3根方向线的交点O成为拍摄该图像的照相机132的位置（投影中心）。另外，将点O和画面的中心连结的方向线的延长方向成为照相机132的光轴方向，求取照相机132的朝向（姿势）。
因为在该阶段中P1、P2、P3的绝对位置关系是未知的，所以，该情况下的图9（A）中的三维模型成为相对三维模型。获得该相对三维模型的处理是相互标定。
在此，如果P1和P2为随机点柱121的上边的端点，因为固定于旋转台112的本地坐标系中的这些端点的坐标是已知的，所以对上述相对三维模型赋予标尺。这样，进行绝对标定，判明该坐标系中的照相机的外部标定要素。在该方法中，也能够并用存在多个的目标113的位置信息。
另外，也能够根据3个以上的目标113的位置信息求取各照相机位置处的照相机的外部标定要素。例如，从图5中的（1）位置能够观察3个目标113。在该情况下，当将P1、P2、P3设为这3个目标113的位置时，因为P1、P2、P3的位置是已知的，所以能求取点O的坐标。另外，根据将点O和画面的中心连结的方向判明照相机的姿势。这样，判明能够观察3个目标113的（1）的位置的照相机的外部标定要素。
另外，如果判明照相机位置，则也能够利用图9（B）的前方交会法，计算大量存在的位置未知的特征点的该坐标系（固定于旋转台112的本地坐标系）中的位置。而且，如果判明多个特征点的位置，则还进行基于这些位置的利用图9（A）的后方交会法的照相机位置的算出。
实际上，用于通过上述的一系列的方法算出照相机131～133的外部标定要素的数学式成为具有还包含多个特征点的坐标的多个矩阵元的计算式。在该计算式中，进行反复计算直至未知数收敛，由此，求取照相机131～133的外部标定要素。另外，在适当的定时利用光束法平差计算部297进行光束法平差计算，进行误差的最小化。
特征点提取部250从照相机131～133拍摄到的图像中提取特征点。特征点是能够从周围区别的点，例如，提取边缘部分进而色彩或明亮度与周围不同的部分等作为特征点。利用软件处理进行特征点的提取。在特征点的提取中使用索贝尔、拉普拉斯、普瑞维特、罗伯特等微分滤波器。
对应点特别指定部260特别指定在从不同的视点拍摄的2张以上的图像中分别单独提取的特征点的对应关系。即，将与在一个图像中提取的特征点相同的特征点在另一个图像中进行特别指定。特别指定该特征点的对应关系的处理例如使用作为Feature－Based（特征提取）法的SIFT或SURF、Kaze、……、或作为Area‐Based（面积相关）法的模板映射而进行。作为模板映射，可举出序贯相似性检测算法（SSDA：Sequential Similarity DetectionAlgorithm）、相互相关系数法等。基本上以2张图像或2个点云位置数据为对象进行对应点的特别指定，但也能够以3张以上的图像或3个以上的点云位置数据为对象来进行。
关于求取多个图像间的对应关系的技术，例如能够利用日本特开2013－178656号公报或日本特开2014－35702号公报中记载的技术。此外，在日本特开2013－178656号公报或日本特开2014－35702号公报中还记载有有关特征点的提取的技术、求取特征点的三维位置的技术，这些技术能够利用于在本申请说明书中说明的技术。
三维坐标算出部270利用前方交会法算出特征点提取部150从图像中提取的特征点的三维位置。通过算出构成对象物的多个特征点的三维位置，从而获得能够将该对象物作为三维坐标被特别指定了的点的集合来掌握的点云位置数据。另外，能够基于该点云位置数据制作三维模型。
在图9（B）中示出前方交会法的原理。在前方交会法中，观测从不同的多个点（图9（B）的情况下为O1和O2的这2个点）朝向未知点P的方向，作为这些方向线的交点而求取未知点P的位置。
在图9（B）中示出从不同的照相机位置O1和O2使用外部标定要素已知的照相机拍摄到重复的区域的情况。在此，一个图像中的未知点P的画面坐标为p1，另一个图像中的未知点P的画面坐标为p2。照相机位置O1和O2是已知的，另外，因为这些位置处的照相机的姿势也是已知的，所以，能够计算将O1和p1连结的方向线与将O2和p2连结的方向线的交点P的坐标。
三维模型制作部280基于通过解析多个拍摄图像而获得的三维点云位置数据制作三维模型。例如，使用由获得的多个特征点的三维坐标构成的三维点云位置数据制作tin（不规则三角形网），进行拍摄对象物的三维模型的制作。关于基于点云位置数据制作三维模型的技术，例如，记载在WO2011/070927号公报、日本特开2012－230594号公报、日本特开2014―35702号公报中。作为所利用的三维坐标系，例如使用以旋转台112的旋转中心的位置为原点的本地坐标。
存储部290存储在三维测量装置200中利用的各种数据、动作程序、根据动作的结果获得的各种数据等。除存储部290以外，还能够使用外部的存储装置（外置硬盘装置或数据存储用服务器等）。
旋转控制部295向驱动使旋转台112旋转的马达（未图示）的马达驱动装置140（参照图7）发送控制信号，进行马达的动作控制。利用旋转控制部295的功能，进行旋转台112的旋转的定时或旋转速度的设定。旋转台112的旋转由旋转编码器检测，基于其检测值，旋转控制部295控制旋转台112的旋转。
拍摄定时控制部296向照相机131、132、133发送确定拍摄定时的控制信号，进行拍摄动作的控制。照相机131、132、133被拍摄定时控制部296控制，进行旋转的旋转台112及配置于其上的植物120的拍摄。例如，以5～10转/分钟的旋转速度使旋转台112旋转，此时，照相机131、132、133分别以0.1～0.5秒间隔反复进行静态图像的拍摄。
4．处理的一例
以下，对获得旋转台112上的植物120的点云位置数据，进而基于该点云位置数据制作植物120的三维模型的处理的一例进行说明。使用三维测量***100进行以下的处理。执行以下说明的处理的程序被存储于存储部290，由三维测量装置200执行。该程序也能够为存储于适当的存储介质或存储服务器等并从该处提供的方式。
（拍摄）
首先，以旋转台112和随机点柱121～123映出的方式设定照相机131～133的位置和姿势。之后进行拍摄。一边使载置了测量对象的植物120的旋转台112以匀速旋转，一边以特别指定的时间间隔利用照相机131～133进行拍摄。
例如，在旋转台112以匀速旋转1圈的期间以相等的时间间隔拍摄72张静态图像的条件即从相差5°的角度拍摄72次的条件下进行拍摄。在该情况下，从3台照相机131～133拍摄72张×3＝216张图像。该图像数据被发送到三维测量装置200，由图像数据受理部210受理。由图像数据受理部210受理的图像数据被存储于存储部290。旋转速度或快门间隔能够与植物的种类或要获取的点云密度对应地任意设定。
在获得拍摄到植物120的图像数据后，进行从各拍摄图像除去背景的处理。例如在日本特开2018－197685号公报中记载有该处理。
这样，获得来自从铅直上方观察而将周围360°按相等的间隔进行了72等分的方向的3组（72×3＝216张）拍摄图像。以下，基于这216张图像进行处理。
（照相机位置的特别指定）
在照相机131～133中的每一个中进行照相机位置的特别指定的处理。首先，使用图5所示的方法算出处于等角的角度位置的多处照相机位置（例如，图5示出选择12处照相机位置的情况）。
在此，使用图5的方法特别指定处于等角（30°）的12处位置的照相机位置。在图10中示出该处理的顺序的一例。首先，选择图5所示的12处照相机位置（步骤S101）。例如，选择从上方观察而角度位置相差30°的12处照相机位置。基于旋转台112的旋转位置和照相机131～133的拍摄定时进行该阶段中的照相机位置的选择。该处理由图8的照相机位置选择部220进行。
接着，从自步骤S101中所选择的位置拍摄到的图像中选择立体图像（步骤S102）。在该情况下，以照相机位置进行考虑，选择与（1）和（3）、（3）和（5）、（5）和（7）・・・・相邻的照相机位置作为立体图像的照相机位置。即，选择设为由从照相机位置（1）和（3）拍摄到的2个图像构成立体图像，由从照相机位置（3）和（5）拍摄到的2个图像构成立体图像，由从照相机位置（5）和（7）拍摄到的2个图像构成立体图像・・・的多个组的立体图像。该处理由图8的立体图像选择部221进行。
接着，进行从所选择的立体图像的特征点的提取（步骤S103）。该处理由特征点提取部250进行。在此提取的特征点中包含植物120、旋转台112及随机点柱121～123的特征点。接着，进行立体图像间的特征点的对应关系的特别指定（立体映射）（步骤S104）。另外，进行立体图像间的共同映出的目标113的检测（步骤S105）。
接着，利用使用特别指定了对应关系的特征点的后方交会法，进行算出在步骤S101中选择的照相机和特征点的相对位置关系的相互标定（S106）。另外，此时，同时使用前方交会法特别指定在立体图像中映出的对应点和照相机位置的相对位置关系。
接着，根据从特征点获得的标尺或目标113的位置对在步骤S106中求出的相对位置关系赋予实际尺寸，进行绝对标定（步骤S107）。通过该处理，求取照相机的外部标定要素（位置和姿势）和在步骤S104中特别指定了对应关系的特征点的位置。最后，进行未进行光束法平差计算的误差的最小化（步骤S108）。
S106～S108的处理由图8的外部标定要素算出部245、三维坐标算出部270及光束法平差计算部297进行。通过以上的处理，照相机位置被算出。例如，图5的（1）、（3）、（5）、（7）・・・・（23）处的照相机的位置被算出。以上的处理在照相机131～133中的每一个中进行。
反复进行以上的处理，由此，以全部的图像为对象，在逐渐增加照相机位置的同时进行照相机位置的算出。
例如，在进行了图5涉及的S101～S106的处理后，如图6所示，关于新的12处照相机位置，反复进行S101～106的处理。在该情况下，新求取的照相机位置为图6所示的（2）、（4）、（6）、（8）、（10）・・・・（24），已求出的照相机位置为图5所示的（1）、（3）、（5）、（7）・・・（23）。在该情况下，将图5所示的（1）、（3）、（5）、（7）・・・（23）的照相机位置设为初始值，计算新的照相机位置（2）、（4）、（6）、（8）、（10）・・・・（24）。此时，被作为初始值处理的照相机位置（1）、（3）、（5）、（7）・・・（23）被重新计算。
在上述的处理中，将已求出的照相机位置作为初始值，进行在该时间点成为对象的全部的照相机位置的计算。该计算在增加照相机位置的同时以最终全部的图像成为对象的方式反复进行。这样，算出全部的图像中的照相机位置。
例如，考虑从等角的周围72处照相机位置拍摄设置于旋转台上的测量对象物的情况。在该情况下，反复进行6次图5及图6所示的处理，求取72张全部的图像的照相机位置。具体而言，将求取30°间隔的12处照相机位置的处理分成六次进行，即，在从第一次向第二次的转移时错开15°，在从第二次向第三次的转移时错开－10°，从第三次向第四次的转移时错开15°，从第四次向第五次的转移时错开－10°，从第五次向第六次的转移时错开15°。这样，求取12×6＝72张图像全部的照相机位置。此外，针对测量对象物的多个照相机位置未必需要为等角的角度位置。
（测量对象物的三维测量）
在求出全部的图像中的相对于旋转台112的照相机位置后，此次在相邻的照相机位置构成立体图像，算出从该立体图像提取的特征点的三维坐标位置。此时，还利用图10的处理中所求出的粗略的点云的位置数据。图11是该处理的流程图的一例。
当处理开始时，从相邻或接近的视点位置（照相机位置）选择从相邻的照相机位置拍摄到植物120的2张图像作为立体图像（步骤S201）。成为选择的候补的图像为照相机131～133拍摄到的合计216张图像。该处理由立体图像选择部221进行。所选择的2张图像也可以为不同的照相机拍摄的图像。此外，也能够选择拍摄到重复的对象的3张以上的图像作为立体图像。
接着，进行从在步骤S201中选择的立体图像的特征点的提取（步骤S202）。该处理由图8的特征点提取部250进行。在进行了从立体图像的特征点的提取后，进行这些特征点的立体图像间的对应关系的特别指定（步骤S203）。该处理由图8的对应点特别指定部260进行。另外，进行从立体图像中的目标113的检测（步骤S204）。该处理由目标检测部240进行。只要在步骤S202～S205之间进行目标的检测即可。
接着，进行在步骤S203中特别指定了立体图像间的对应关系的特征点的三维位置的算出（步骤S205）。此时，使用在图10的处理中特别指定了位置的特征点作为初始值。该处理由三维坐标算出部270进行。特征点的三维位置作为固定于旋转台112的坐标系中的坐标被算出。特别指定了该位置的特征点成为三维点云，获得植物120的点云位置数据。
接着，返回步骤S201的前阶段，反复进行步骤S201以下的处理。
例如，设定照相机位置（1）和（2）相邻、（2）和（3）相邻。在该情况下，在前次的步骤S201以下的处理中，选择从图6的照相机位置（1）和（2）拍摄的图像作为立体图像（在此，设定（1）和（2）相邻）。在该情况下，在接下来的流程的步骤S201以下的处理中，选择图4的照相机位置（2）和（3）（在此，设定（2）和（3）相邻）。
这样，如果新的组合的立体图像被选择，则在该阶段提取未知的对应点（在构成立体图像的图像中共同的对应的未知的特征点），并算出其位置。反复进行该处理，由此，进行在从进一步利用的全部的图像中依次选择的立体图像中共同的特征点的三维位置的算出。这样，获得将作为三维测量的对象的植物120捕捉为判明了三维坐标的点的集合的点云位置数据。
在获得了植物120的点云位置数据后，基于该数据制作植物120的三维模型。因为该处理是已知的处理，所以省略说明。例如，在国际公开编号WO2011/070927号公报、日本特开2012－230594号公报、日本特开2014－35702号公报等中记载有三维模型的制作。
（结论）
在本实施方式中，首先，对于全部的照相机位置，按照12方向⇒24方向⇒・・・逐渐增加照相机位置的数量，同时，依次求取处于每次选择的各30°的角度位置的12处照相机位置的组。此时，选择的照相机位置以闭环关闭，一边使其逐渐错开，一边反复进行计算，最终求取全图像的照相机位置。
在该方法中，能够避免误差的累积的问题。另外，在初始值中使用图5的照相机位置（1）和（2）这样的基线长的立体图像，并且将整体设为闭环，所以，精度良好。另外，因为将各个阶段中的光束法平差计算的结果作为接下来的阶段中的初始值，所以，不存在收敛变慢或失败的情况。
另外，在求取照相机位置时也利用稀疏的立体映射求取对应点，其误差也利用光束法平差计算被最小化。在求出照相机位置后，再次利用相邻的照相机位置的立体映射求取密集的三维点云，但此时利用求取照相机位置时求出的稀疏的点云的位置数据，其成为约束点。因此，求取密集的三维点云时的计算的收敛也快，此外，计算精度也高。
（其它）
也能够是精密地控制旋转台112的旋转，在拍摄时停止旋转，成为静止的状态的方式。例如，在拍摄时需要长的曝光时间的情况下、或直到对象由于振动而产生的摇晃收敛为止，能够利用该方法。另外，测量的对象不限定于植物。
也能够是包围旋转台的多个照相机位置不处于等角的位置关系的情况。另外，在包围旋转台的多处照相机位置的选择中，也能够是照相机位置的数量在第N次和第N＋1次中不相同的情况。另外，在包围旋转台的多处照相机位置的选择中，也能够是一部分的照相机位置在第N次和第N＋1次中重复的方式。
也可以不使测量对象旋转而将其固定，在使朝向测量对象的照相机在圆周上移动的同时进行拍摄。在该情况下，以照相机移动的圆周的中心为基准来掌握照相机的角度位置。另外，也可以将测量对象和照相机的位置关系相对地固定。在该情况下，设为在以测量对象为中心的圆周上配置多个照相机的状态，进行从各照相机位置的拍摄。在该情况下，以配置有照相机的圆周的中心为基准来掌握角度位置。
（变形例1）
也能够是不对全部的照相机位置进行图10所示的照相机位置的特别指定的方式。例如，也可以在图4所示的求出包围测量对象物（旋转台）的8处照相机位置的阶段向依次求取图2所示的相邻的照相机位置的处理转移。在该情况下，将已知的照相机位置（1）、（5）、（9）、（13）、（17）、（21）、（25）、（29）作为初始值或约束点，进行未知的照相机位置的算出及新提取的特征点的算出。
（变形例2）
也可以不在各阶段进行光束法平差计算，而在全部的照相机位置的算出结束后进行光束法平差计算。
（变形例3）
在图3的情况下，也可以选择（1）和（17）、（9）和（25）的照相机位置的组作为立体图像。也就是说，也可以选择不相邻的照相机位置的图像作为从所选择的（1）、（9）、（17）、（25）这4处照相机位置选择的立体图像。这在图4～图6的情况下也是相同的。
（变形例4）
图12的右侧所示的照相机的配置在进行无死角的拍摄方面是有效的。在图12所示的方法中，在上下配置至少4台照相机，下方的2台照相机朝向斜上方向，上方的2台照相机朝向斜下方向。然后，利用相对地配置于上方的指向斜下的照相机和相对地配置于上方的指向斜上的照相机拍摄测量对象物的上侧。而且，利用相对地处于下方的指向斜下的照相机和相对地配置于下方的指向斜上的照相机拍摄测量对象物的下侧。当然，上下方向上的两组拍摄范围在一部分重复。通过这样，能够抑制上下方向上的拍摄范围的死角的产生。
符号说明
100…3D测量***、111…基座、112…旋转台、113…目标、120…作为测定对象物的植物、121～123…随机点柱、124…花盆、125…二维条形码显示、131～133…照相机、200…利用了PC的3D测量处理装置。

Claims (10)

1.一种三维测量装置，具有：
图像数据受理部，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；
照相机位置选择部，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；
立体图像选择部，从自所述照相机位置选择部选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及
照相机的位置算出部，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，
所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
2.一种三维测量装置，具有：
图像数据受理部，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；
照相机位置选择部，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；
立体图像选择部，从自所述照相机位置选择部选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及
照相机的位置算出部，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，
所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的照相机位置不重复。
3.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其中，
在所述照相机位置选择部中进行如下的选择：
第一次选择，选择从所述测量对象物观察的角度位置处于360°/N的位置的N处照相机位置，N为3以上的自然数；以及
第二次选择，从自所述测量对象物观察的角度位置相对于在所述第一次中所选择的N处照相机位置错开180°/N的位置选择N处照相机位置。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的三维测量装置，其中，
所述随机点图案形成于固定在载置有所述测量对象物的台并且从所述台向上方向延伸的长条部件的表面。
5.根据权利要求4所述的三维测量装置，其中，
所述长条部件的高度方向的尺寸比载置于所述台上的所述测量对象物的高度方向的尺寸大。
6.根据权利要求4或5所述的三维测量装置，其中，
所述台能够旋转。
7.根据权利要求6所述的三维测量装置，其中，
一边使所述台相对于所述照相机旋转，一边利用所述照相机进行所述测量对象物的拍摄，由此，获得从周围多个视点拍摄到所述测量对象物及所述随机点图案的多个图像数据，
所述测量对象物的旋转中心位于以包围所述测量对象物的3个以上的位置为顶点的多边形之中。
8.一种三维测量方法，具有：
图像数据受理步骤，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；
照相机位置选择步骤，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；
立体图像选择步骤，从自所述照相机位置选择步骤中所选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及
照相机的位置算出步骤，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，
所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
9.一种三维测量用程序，所述三维测量用程序是由计算机读取并执行的程序，其中，
所述三维测量用程序使计算机执行以下的步骤：
图像数据受理步骤，受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；
照相机位置选择步骤，从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；
立体图像选择步骤，从自所述照相机位置选择步骤中所选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；以及
照相机的位置算出步骤，利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，
所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。
10.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其中，
所述照相机位置选择部进行包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置的第一次选择和包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置的第二次选择，
所述照相机的位置算出部进行如下的算出：
在所述第一次中所选择的照相机位置的算出；以及
将在该算出中获得的所述照相机位置设为初始值的在所述第二次中所选择的照相机位置的算出。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6363169B1 (en) * 1997-07-23 2002-03-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Apparatus and method of three-dimensional modeling
CN102159917A (zh) * 2008-09-18 2011-08-17 欧姆龙株式会社 三维计测装置及其方法
CN102959355A (zh) * 2010-07-05 2013-03-06 株式会社拓普康 点群数据处理装置、点群数据处理***、点群数据处理方法及点群数据处理程序
WO2014073590A1 (ja) * 2012-11-09 2014-05-15 シャープ株式会社 ３次元計測装置および３次元計測方法
JP2017003525A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 株式会社トプコン 三次元計測装置
JP2018197685A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 公益財団法人かずさＤｎａ研究所 三次元計測装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1097641A (ja) 1996-09-20 1998-04-14 Sanyo Electric Co Ltd ランダムドットの動画像の生成方法および生成装置
JP3527831B2 (ja) 1997-07-14 2004-05-17 三洋電機株式会社 ランダムドットの動画像の生成方法および生成装置ならびにランダムドット動画像表示処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2002094861A (ja) * 2000-09-12 2002-03-29 Sony Corp 画像信号撮影装置および画像信号撮影方法
JP2010113398A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Omron Corp ３次元モデルの作成方法および物体認識装置
US8433128B2 (en) 2008-11-04 2013-04-30 Omron Corporation Method of creating three-dimensional model and object recognizing device
WO2011070927A1 (ja) 2009-12-11 2011-06-16 株式会社トプコン 点群データ処理装置、点群データ処理方法、および点群データ処理プログラム
JP5582009B2 (ja) * 2010-12-10 2014-09-03 富士通株式会社 ３次元位置計測システム、３次元位置計測装置および３次元位置計測方法
JP5711039B2 (ja) 2011-04-27 2015-04-30 株式会社トプコン 三次元点群位置データ処理装置、三次元点群位置データ処理方法、三次元点群位置データ処理システムおよびプログラム
JP5955028B2 (ja) 2012-02-28 2016-07-20 株式会社トプコン 画像処理装置、画像処理方法および画像処理用のプログラム
JP5832341B2 (ja) 2012-03-09 2015-12-16 株式会社トプコン 動画処理装置、動画処理方法および動画処理用のプログラム
JP5963353B2 (ja) 2012-08-09 2016-08-03 株式会社トプコン 光学データ処理装置、光学データ処理システム、光学データ処理方法、および光学データ処理用プログラム
JP2017003537A (ja) * 2015-06-16 2017-01-05 大同特殊鋼株式会社 ３次元形状測定方法
JP6529372B2 (ja) * 2015-07-27 2019-06-12 株式会社パスコ ３次元計測装置、３次元計測方法、及びプログラム
CN111587384B (zh) * 2017-11-17 2024-06-14 特里纳米克斯股份有限公司 用于确定至少一个对象的位置的检测器
KR20210113637A (ko) * 2019-01-09 2021-09-16 트리나미엑스 게엠베하 적어도 하나의 대상체의 위치를 결정하기 위한 검출기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6363169B1 (en) * 1997-07-23 2002-03-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Apparatus and method of three-dimensional modeling
CN102159917A (zh) * 2008-09-18 2011-08-17 欧姆龙株式会社 三维计测装置及其方法
CN102959355A (zh) * 2010-07-05 2013-03-06 株式会社拓普康 点群数据处理装置、点群数据处理***、点群数据处理方法及点群数据处理程序
WO2014073590A1 (ja) * 2012-11-09 2014-05-15 シャープ株式会社 ３次元計測装置および３次元計測方法
JP2017003525A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 株式会社トプコン 三次元計測装置
JP2018197685A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 公益財団法人かずさＤｎａ研究所 三次元計測装置

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Publication number Publication date
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